Neue Technik Verborgene Kleinkind Planeten Umkreisen einen Neugeborenen Stern

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Künstlers interpretation der drei protoplanets. Darstellung: NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello

Seit den 1990er Jahren haben Wissenschaftler erkannt, Tausende von exo-Planeten umkreisen Ferne Sterne, aber die Entdeckung von baby protoplanets eingebettet in stellaren weiten von gas und Staub hat sich als eine Herausforderung. Ein internationales team von Astronomen hat eine neue Technik, um endlich zu entdecken, nicht eine, sondern drei zusätzliche Planeten um einen Neugeborenen Stern—eine unglaubliche Feststellung, dass die Bejahung der lang gehegte Annahmen über die Bildung von Planeten.

Normalerweise Exoplaneten entdeckt werden, wenn Sie sich bewegen, vor Ihrem Zentralstern, was eine kurze Abdunkelung, oder wenn Ihre Schwerkraft bewirkt, dass ein Stern zu wackeln immer so leicht. Aber diese Techniken eignen sich nicht sehr gut auf das Studium von protoplanetaren Scheiben—düsteren Flächen, gefüllt mit Steinen, Staub und gas. Dies ist ein problem, denn die Wissenschaftler würden sehr gerne, um zu erkennen, protoplanets; die gehen Theorie ist, dass sich die Planeten bilden innerhalb dieser Platten, aber die Astronomen haben noch nie tatsächlich gesehen, wie dieser Prozess in Aktion, noch haben Sie jemals erkannt, ein Säugling Planeten innerhalb dieser staubigen Inkubatoren. Aber das ist jetzt geändert, Dank der zwei neuen Papiere, die heute veröffentlicht in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

Mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile, zwei teams von Astronomen erkannt haben drei Kleinkinder Planeten um HD 163296, eine junge Sterne-das Hotel liegt etwa 330 Lichtjahre von der Erde entfernt. Dieser Stern ist doppelt so groß wie unsere eigene Sonne, sondern an vier Millionen Jahre alt, es ist praktisch nur ein Tausendstel der Sonne Alter. Das erkennen des neuen Planeten, die Astronomen eine neue Methode verwendet, die erkennt anomale Muster des fließenden Gases innerhalb planet-forming disks.

Das team unter der Leitung von Richard Teague, ein Astronom an der University of Michigan, fand ein paar Jupiter-angesammelt, protoplanets befindet sich 7,4 Milliarden Meilen (12 Milliarden Kilometer) und 13 Milliarden Meilen (21 Millionen km) von der Stern—80 und 140-mal der Entfernung der Erde von der Sonne (AU), beziehungsweise.

Unabhängig, Astronom Christopher Pinte und sein team von der Monash University in Clayton, Australien, gefunden, ein planet, ein bisschen weiter draußen, etwa 24 Milliarden Meilen (39 Milliarden km) von der host-star oder 260 AU. Alle drei Planeten waren fest eingebettet in HD 163296 der protoplanetaren Scheibe.

ALMA-Bild zeigt einen “Knick” in der Wellenlänge von strömendes gas in der protoplanetaren Scheibe in der Umlaufbahn um die Säuglings-Stern HD 163296.Bild: ESO, ALMA der ESO/NAOJ/NRAO; Pinte et al.

ALMA verwendet wurde, bevor zu studieren, protoplanetare Scheiben, aber dieses mal rund um das Teleskop wurde benutzt, um einen viel genaueren Blick, speziell an der Art, wie Kohlenmonoxid (CO) gas fließt innerhalb dieses Planeten-bildenden region. Kohlenmonoxid-Moleküle geben ein unverwechselbares millimeter-Wellenlängen-Licht-Signatur, die ALMA in der Lage ist, zu erkennen. Astronomen verwenden den Doppler-shift, um zu sehen, wie sich das gas bewegt sich in der Scheibe. Alle Dinge gleich sind—zumindest aus Gravitations-Perspektive—das gas soll fließen in eine stetige, berechenbare Muster. Aber das ist nicht das, was die Astronomen gesehen haben. In drei spezifische Regionen innerhalb der protoplanetaren Scheibe, die gas-macht dramatische Bewegungen in form der Verlagerung von Kohlenmonoxid Wellenlängen. Diese Bewegungen, die Astronomen argumentieren, werden verursacht durch massive Objekte, die Sie interpretieren, um die drei protoplanets. Der Effekt kann verglichen werden, wie Wasser Wirbel bilden, die in einem Fluss rund um den großen Felsen.

Mind the gap: Diese ALMA-Aufnahme zeigt große Lücken innerhalb einer protoplanetaren Scheibe, die kann oder kann nicht sein, verursacht durch die Bildung von Planeten. Bild: ESO, ALMA der ESO/NAOJ/NRAO; A. Isella; B. Saxton NRAO/AUI/NSF

Frühere Studien (auch mit ALMA) Unterstrich die Anwesenheit von großen Lücken in protoplanetaren Scheiben. Diese Lücken, es wurde vermutet, die verursacht wurden durch die Bildung von Planeten. Das kann sehr gut der Fall sein, aber die Beweise waren einfach die Umstände am besten, und die Daten, die in diesen Studien konnte nicht verwendet werden, zur Schätzung der Größe des vermuteten Planeten. Die neue Technik kann genau das tun, während die Bereitstellung einer überlegenen Art und Weise der peering innerhalb dieser planet-forming disks, um zu sehen, was eigentlich Los ist im inneren.

Es ist ein spannendes Ergebnis, Vitrinen, ALMA die Fähigkeit zu erschnüffeln baby-Planeten. Der Erfolg dieser neuen Technik bedeutet auch in anderen protoplanetaren Scheiben sollte untersucht werden, in ähnlicher Weise. Und in der Tat, beide teams sind die Planung, genau das zu tun.

[Astrophysical Journal Letters, Astrophysical Journal Letters]