Odkryto nową planetę. Ukryła się w nietypowym miejscu
Kosmiczna mgła, gładki dysk bez pierścieni i niewidzialna anomalia w ruchu gwiazdy. To wszystko wystarczyło, by złożyć portret planety, której wcześniej nie widzieliśmy.
Dzięki połączeniu danych z teleskopów ALMA i Gaia astronomowie namierzyli jednego z najbardziej intrygujących gazowych gigantów w naszej galaktyce.
Dysk, który nie pasował do schematu
Gwiazda MP Mus (znana także jako PDS 66) od lat stanowiła zagadkę dla naukowców. Choć to młoda gwiazda z wiekiem ocenianym na 7-10 mln lat, otaczający ją dysk protoplanetarny wydawał się nadwyraz gładki. Jest pozbawiony charakterystycznych pierścieni, szczelin czy luk, które zazwyczaj wskazują na obecność formujących się planet. Było to o tyle dziwne, że większość znanych dysków u młodych gwiazd zdradza wyraźne ślady planetarnych narodzin. Ten brak struktury nie pasował do znanych modeli ewolucji takich układów, tym bardziej że życie dysków protoplanetarnych trwa zwykle zaledwie 3 mln lat.
Jak czytamy w artykule opublikowanym na łamach Nature, punktem zwrotnym okazały się dane z satelity Gaia. Astronomowie zauważyli, że gwiazda MP Mus porusza się w sposób niespójny, tzn. jej wektory ruchu własnego ulegają subtelnej, lecz mierzalnej zmianie. Ten efekt, znany jako anomalna zmiana PMa, to swego rodzaju znak rozpoznawczy masywnego obiektu grawitacyjnie zakłócającego ruch gwiazdy. Analiza wykazała, że coś (prawdopodobnie planeta) wywiera wpływ na MP Mus z odległości do 30 jednostek astronomicznych. Co istotne, wykluczono jednocześnie obecność ciężkich towarzyszy krążących bardzo blisko.
ALMA przecina kosmiczną mgłę
Aby dowiedzieć się więcej na ten temat, naukowcy użyli obserwatorium ALMA, tym razem analizując emisję na fali o długości 3 mm. W przeciwieństwie do wcześniejszych pomiarów na 1.3 mm, nowa długość fali pozwoliła przeniknąć głębiej w dysk, śledząc większe ziarna pyłu i bardziej ukryte struktury. Efekt? Odkrycie wewnętrznej wnęki (3 au), pierścienia (10,5 au) oraz dwóch wyraźnych luk (7,5 i 15 au), niewidocznych wcześniej na krótszych falach.
Zebrane informacje z Gaia i ALMA wskazały jednoznacznie na istnienie masywnej planety w wewnętrznej części dysku (w odległości od 1 do 3 au). Wykonane przy użyciu kodu PHANTOM symulacje hydrodynamiczne potwierdziły, że gazowy gigant o masie kilku Jowiszów może odpowiadać za obserwowaną wnękę w dysku, a nawet za specyficzne cechy pojawiające się tylko w wybranym zakresie fal. To właśnie on, MP Mus b, miałby wywoływać zarówno zmiany w ruchu gwiazdy, jak i subtelne zmiany w strukturze dysku.
Młody gigant ukryty w strefie życia?
Mus b orbituje w strefie 1-2 au. Oznacza to, że może znajdować się w potencjalnej strefie mieszkalnej swojej gwiazdy. Chociaż jako gazowy olbrzym sam w sobie nie nadaje się do życia, jego księżyce mogłyby być ciekawym celem dalszych badań. Sama gwiazda MP Mus o masie 1,3 masy Słońca daje wystarczająco dużo światła, by w tym obszarze mogły panować sprzyjające warunki.
Przeczytaj także:
To przełomowe odkrycie podkreśla niezwykły potencjał metody PMa i obserwacji ALMA w badaniu planet ukrytych w dyskach protoplanetarnych. MP Mus b to przykład, jak wiele jeszcze nie wiemy o układach planetarnych i jak łatwo mogą umknąć naszej uwadze, jeśli nie spojrzymy na nie z innej perspektywy. Możliwe, że wiele gładkich dysków skrywa bogate, wielowarstwowe struktury, czekające tylko na odpowiednie narzędzia do ich odkrycia.
*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI
