Tutkijat eivät ole koskaan tosiasiassa nähneet suurta osaa kolmesta viimeksi kuluneesta vuosikymmenestä 4000 eksoplaneetasta tai planeetasta, joka kiertää muita tähtiä kuin meidän omamme. Sen sijaan planeettojen olemassaolo lasketaan epäsuorista havainnoista, kuten mittaamalla isäntähtien kirkkaudessa tapahtuvia muutoksia tai seuraamalla niitä kiertävien kappaleiden painovoimahihnauksen aiheuttamia pieniä huojuntoja. Mutta harvoissa harvoissa tapauksissa tutkijat ovat onnistuneet vangitsemaan kuvan eksoplaneetasta.
Viimeisin Nature Astronomy -lehdessä kuvattu kaappaus on erityisen ainutlaatuinen, ja siinä näkyy kaksi vastasyntynyttä planeettaa pyörimään nuoren tähden nimeltä PDS 70, joka sijaitsee noin 370 valovuoden päässä Maasta.
Space.com-sivuston Mike Wallin mukaan tämä on vain toinen kerta, kun tutkijat ovat kuvanneet monitasoisen järjestelmän. PDS 70 on vähän vähemmän massiivinen kuin aurinko ja paljon nuorempi, vain 6 miljoonaa vuotta vanha. Nuoresta iästään johtuen sitä ympäröi edelleen kaasun ja pölyn halo. Miljardeja vuosia sitten omaa aurinkokuntamme ympäröi myös samanlainen kaasu- ja pölylevy, jonka nuoret planeetat lopulta pyyhkivät heidän muodostuessaan.
PDS 70: n ympärillä tämä prosessi jatkuu edelleen - ja se on kuva, jonka 3D MUSE -spektrografiväline Euroopan eteläisen observatorion erittäin suurella kaukoputkella auttoi kaappaamaan. Kaksi planeettaa, PDS 70b ja PDS 70c, kiertävät tähteä, imevät materiaalia ja muodostavat rakoa lisääntymislevyyn 1, 9-3, 8 miljardin mailin välillä. PDS 70b löydettiin vuonna 2018 kiertävän raon sisäreunalla, noin 2 miljardin mailin päässä isäntätähdestä tai etäisyydestä Uranuksesta aurinkoon. Sen arvioidaan olevan 4 - 17 kertaa Jupiterin kokoinen. PDS 70c havaittiin äskettäin kiertävän noin 3, 3 miljardin mailin päässä PDS 70: stä, tai suunnilleen Neptunuksen kiertoradalla. Sen uskotaan olevan noin 10 kertaa suurempi kuin Jupiter.
Kuva PDS 70b: stä ja PDS 70c: stä (ESO ja S. Haffert (Leidenin observatorio)) "Tämä on ensimmäinen yksiselitteinen havaitseminen kahden planeetan järjestelmälle, joka veistää levyvälin", avustaja Julien Girard Baltimoressa, Marylandissa sijaitsevasta avaruusteleskooppitekniikan instituutista, toteaa lehdistötiedotteessa.
Tekniikkaa, jolla löydettiin vaikeat vauvamaailmat, ei suunniteltu etsimään planeettoja. Sen sijaan tarkkailutila kalibroitiin vetykaasun löytämiseksi. Tätä varten Erittäin suuri teleskooppi etsii vedyn lähettämää valoa, mikä on merkki roskista ja kaasupilvistä.
”Tämä uusi tarkkailutila on kehitetty tutkimaan galakseja ja tähtiklustereita korkeammalla spatiaalisella resoluutiolla. Mutta tämä uusi tila tekee siitä myös sopivan eksoplaneetan kuvantamiseen ”, Leidenin observatorion pääkirjailija Sebastiaan Haffert toteaa julkaisussa.
Girard sanoo, että löytö voi muuttaa sitä, kuinka tähtitieteilijät tulkitsevat näkemiään. Muut teleskoopit voisivat myös löytää tällaisia aukkoja lisääntymislevyissä säännöllisesti näkemättä planeettoja niiden sisällä. ”Avoin kysymys on ollut, onko siellä planeettoja? Tässä tapauksessa vastaus on kyllä ”, Girard sanoo.
Mutta sen määrittäminen, muodostuvatko planeettojen kaikki nämä raot muiden tähtijen ympärillä, vie paljon enemmän havaintoja. Onneksi tiede on varjolla siitä, että sinulla on välineet tehdä juuri tämä.
Kun James Webbin avaruusteleskooppi - jonka on tarkoitus käynnistää vuoden 2021 alussa monien viiveiden jälkeen - alkaa kurkkua taivaalle, sen pitäisi pystyä kuvaamaan eksoplaneettoja suoraan välineellä, jota kutsutaan koronagrafiksi. Muut ehdotetut tai rakenteilla olevat seuraavan sukupolven teleskoopit, mukaan lukien jättiläinen Magellan-kaukoputki, kolmenkymmenen metrin kaukoputki ja Euroopan erittäin suuri kaukoputki, antavat meille myös mahdollisuuden nähdä tuhansia eksoplaneettoja galaksissamme hiukan selkeämmin lähitulevaisuudessa.
