science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen zien een gasreus groeien, recht voor hun ogen

Afbeelding van de protoplanetaire schijf rond PDS 70. Credit:ESO, VLT, André B. Müller (ESO)

In de uitgestrektheid van de ruimte, astronomen zullen waarschijnlijk gevallen van bijna elk astronomisch fenomeen vinden als ze maar hard genoeg zoeken. Veel planetaire fenomenen beginnen scherper in beeld te komen naarmate de astronomiegemeenschap zich blijft concentreren op het vinden van exoplaneten. Nu heeft een team onder leiding van Yifan Zhou van UT Austin direct een gasreus in beeld gebracht die nog in formatie is.

Om dit te doen, het team gebruikte dat werkpaard van astronomen de afgelopen 30 jaar - Hubble. Ze richtten het op het oranje dwergsysteem PDS 70, waarvan bekend is dat het twee planeten heeft in de formatiefase. Het systeem bevindt zich in het sterrenbeeld Centaurus, ongeveer 370 lichtjaar verwijderd van ons zonnestelsel. Een van zijn planeten, PDS 70b, is een gasreus die om zijn ster draait op ongeveer dezelfde afstand als Uranus van onze zon.

PDS 70b is nog relatief jong, op ongeveer 5 miljoen jaar oud, maar het is al uitgegroeid tot de grootte van ongeveer vijf Jupiters. Het lijkt ook aan het einde van zijn groeifase te zijn, het verzamelen van slechts ongeveer 1/100 van een massa van Jupiter in de komende miljoen jaar als het zijn huidige groeitempo handhaaft.

Die groei wordt gevoed door een circumplanetaire schijf die materiaal van een grotere circumstellaire schijf verzamelt en naar de planeet leidt. Die trechters volgen magnetische veldlijnen in de atmosfeer van de planeet, en kan worden bekeken op extra hete vlekken in ultraviolette golflengten.

Dr. Zhou en zijn team slaagden erin om de planeet direct in beeld te brengen, waardoor het een van de slechts ongeveer 15 is die tot nu toe rechtstreeks in beeld zijn gebracht, en de jongste van degenen die door Hubble zijn afgebeeld. Ze gebruikten de ultraviolette sensoren van de ruimtetelescoop om een ​​afbeelding te maken van zowel de PDS 70-ster als zijn groeiende gasreus. Het probleem was het uitfilteren van het licht van de ster, die 3000 keer helderder was dan het ultraviolette licht van de planeet.

Astronomy Cast Episode waarin de directe beeldvormingsmethode van exoplaneten wordt besproken

Met behulp van een nieuwe nabewerkingstechniek, Dr. Zhou was in staat om het licht van de ster buiten te sluiten en alleen het licht van de planeet te laten analyseren. Daarbij, hij verminderde ook de maximale baan van de exoplaneet rond een ster die door Hubble kan worden bekeken met een factor vijf.

Verwerkt beeld van de PDS 70b gasreus met geblokkeerd sterlicht. Krediet:NASA, ESA, McDonald Observatorium – Universiteit van Texas, Yifan Zhou (UT), Joseph DePasquale (STScI)

Het team wijst erop dat deze observatie slechts een momentopname is, er zijn dus geen gegevens over eventuele veranderingen in de snelheid waarmee PDS 70b blijft groeien of hoe dicht het bij het voltooien van zijn groei is. Echter, rijg genoeg snapshots in de loop van de tijd aan elkaar en ze beginnen een bewegend beeld te vormen dat meer informatie geeft dan een enkele ooit zou kunnen. Met geluk, Hubble zal doorgaan met het verzamelen van meer gegevens over het PDS 70-systeem met behulp van Dr. Zhou's technieken om de voortgang van het fascinerende scheppingsproces van zijn planeet te volgen.