Viime kuussa tähtitieteilijät ilmoittivat napsauttaneensa harvinaisen kuvan kahdesta planeetasta, jotka muodostuvat noin 370 valovuoden päässä sijaitsevasta nuoresta, 6 miljoonan vuoden tähdestä, nimeltään PDS 70. Nyt tarkemman tutkimuksen jälkeen he ovat löytäneet jotain vielä yllättävämpää: ensimmäiset todisteet kuunmuodostuslevystä yhden tällaisen planeetan, PDS 70c: n, ympärillä.
Nämä kaksi planeettaa löydettiin käyttämällä European Southern Observatoryn erittäin suurta teleskooppia (VLT), joka voi havaita vedyn hehku kaasupilvissä. Havaintojen perusteella tutkijat voivat löytää planeetat PDS 70b ja PDS 70c, jotka molemmat ovat yhtä suuria tai suurempia kuin Jupiter, kyntäen tähteen ympärillä olevan roskapilven, jota kutsutaan ympyrälautaslevyksi, läpi ja tuottavan havaittavan raon kaasussa ja pölyssä.
Uudessa Astrophysical Journal Letters -tutkimuksessa tutkijat kouluttivat Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) -ryhmän, joka koostuu 66 pohjoisessa Chilessä sijaitsevasta antenniantennista, PDS 70 -järjestelmään. Kaukoputki havaitsee hyvin heikot radioaallot, jotka hieno pöly vapauttaa. Yhdistämällä nämä uudet havainnot VLT-tietoihin ja optisiin kaukoputkikuviin, työryhmä uskoo, että pölypilvi ympäröi myös planeetta PDS 70c ja että se on parhaillaan muodostumassa planeettokokoisten kuukausien muodossa.
"Voimme ensimmäistä kertaa nähdä lopullisesti ympyrän planetaarisen levyn ilmaisimerkit, jotka auttavat tukemaan monia nykyisiä teorioita planeetan muodostumisesta", sanoo Rice Universityn johtava kirjoittaja Andrea Isella lehdistötiedotteessa. "Vertaamalla havaintoitamme korkearesoluutioisiin infrapuna- ja optisiin kuviin, voimme selvästi nähdä, että muuten arvoitukselliset pienten pölyhiukkasten pitoisuudet ovat itse asiassa planeetan hihnan pölylevy, joka on ensimmäinen tällainen ominaisuus, jota koskaan on lopullisesti havaittu."
Tähtitieteilijöiden arvion mukaan 70c on noin 1-10 kertaa Jupiterin massa, ja tulokset viittaavat siihen, että se on jo täysin muodostunut planeetta, vaikka se saattaa silti vetää kaasua pintaansa. Vaikka tiedot eivät paljastaneet ratkaisevia merkkejä täysin muodostuneista kuista, Isellan mukaan on mahdollista, että planeetan kokoiset kuut kiertävät 70c jonnekin sen pölypilvissä.
Löytö tukee planeetan ja kuun muodostumista koskevia hypoteeseja, joita tutkijoilla on ollut vuosien ajan. Mutta tämä on yksi ensimmäisistä kertaa, jolloin tähtitieteilijät ovat nähneet prosessin toiminnassa. "Planeetat muodostuvat kaasu- ja pölylevyistä vasta muodostuvien tähtien ympärille, ja jos planeetta on riittävän suuri, se voi muodostaa oman levyn, kun se kerää materiaalia kiertoradallaan tähden ympärille", Isella kertoo Ashley Stricklandille CNN: llä. "Jupiter ja sen kuut ovat pieni planeettajärjestelmä esimerkiksi aurinkokuntamme sisällä, ja uskotaan, että Jupiterin kuut muodostuivat ympäri planeettatietolevyä, kun Jupiter oli hyvin nuori."
Vaikka pölyisen kuupilven havaitseminen 70c: n ympärillä on lupaavaa, tarvitaan lisähavaintoja havainnon vahvistamiseksi. Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksen Sean Andrews, joka ei ollut mukana tutkimuksessa, kertoo National Geographicin Nadia Drakelle, että hän on optimistinen havainnon suhteen, vaikka tiedot ovatkin hiukan hankalia. Esimerkiksi ALMA-tulokset osoittavat pisteen, joka on planeetta PDS 70c pölylevyn keskellä, mutta infrapuna-aallonpituuksilla tarkasteltuna PDS 70c tulee paljon vähemmän kiinteäksi. "Tuloksissa on varmasti joitain hämmentäviä näkökohtia", hän sanoo. "Ympäristön 'c' ympärillä näyttää melko monimutkaiselta."
Isella on samaa mieltä siitä, että 70c: n signaali on heikko ja vaatii lisätutkimuksia. Ryhmä suunnittelee käyttävän ALMA: ta ja muita laajuuksia tarkkailemaan PDS 70 -järjestelmää ja oppimaan lisää havaituista planeetoista, kuista ja niiden kiertoradasta.
