Astronomii confirmă cea mai tânără exoplanetă cunoscută, cu o vechime de sub un milion de ani
O echipă de cercetători a confirmat existența unei exoplanete cu o vechime de mai puțin de un milion de ani, stabilind un nou record pentru cea mai tânără lume cunoscută. Planeta, denumită Elias 2-24 b, se află încă în discul de praf și gaze care înconjoară steaua sa tânără, aflată la aproximativ 450 de ani-lumină de Pământ.
Descoperirea a fost realizată prin analizarea datelor de arhivă obținute cu ajutorul coronografului de la Observatorul W. M. Keck din Hawaii. Cercetătorii au studiat șapte stele care găzduiesc discuri de resturi pline de praf, gaze și fragmente de gheață și rocă, căutând planete slabe ca lumină, ascunse în aceste discuri. Cu ajutorul coronografului, care blochează lumina stelei gazdă, astronomii au putut observa obiecte mult mai puțin luminoase.
Planeta Elias 2-24 b are o masă comparabilă cu cea a lui Jupiter și se află într-un spațiu gol din discul stelei sale. Conform cercetătorilor, planetele ar trebui să se formeze în interiorul acestor goluri, deoarece ele le sapă prin materialul din disc. Aceasta este exact poziția în care a fost găsită planeta.
O misiune de confirmare care a durat un deceniu
Confirmarea planetei rezolvă un mister care i-a frământat pe astronomi timp de aproximativ zece ani. Observații anterioare realizate cu Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) din Chile au arătat un gol în discul de praf al stelei tinere. Ulterior, Telescopul Foarte Mare al Observatorului European Sudic din Chile a detectat un punct slab de lumină în acel gol.
Astronomii au dezbătut dacă obiectul ar putea fi o planetă, deoarece teoriile formării planetare sugerează că astfel de goluri apar prea devreme și prea departe de stelele lor pentru ca planetele să se fi format deja. Modelele actuale estimează că formarea unei planete de dimensiunea lui Jupiter la distanța lui Jupiter față de Soare ar dura aproximativ 5 milioane de ani, iar la distanțe mai mari ar dura chiar mai mult.
Punctul luminos detectat se afla la o distanță de 55 de ori mai mare față de steaua sa decât distanța Pământului față de Soare și se comporta deja ca o planetă în formare. Echipa condusă de Andrea Bernardi, doctorand la Universidad Diego Portales din Chile, a căutat din nou acest obiect în arhiva Observatorului Keck și l-a găsit în observații din 2018 și 2020. Prin combinarea acestor observații și analizarea mișcării obiectului în timp, cercetătorii au stabilit că acesta se comportă ca o planetă, nu ca un defect de imagine sau o stea de fundal, confirmând astfel existența planetei Elias 2-24 b.
Implicații pentru modelele de formare planetară
Descoperirea ridică provocări pentru modelele actuale de formare a planetelor. Lucas Cieza, profesor la Instituto de Estudios Astrofísicos din Chile și coautor al studiului, a declarat că modelele anterioare se străduiau deja să explice recordurile precedente pentru cele mai tinere planete cunoscute, care aveau o vechime de peste 5 milioane de ani. Potrivit acestuia, Elias 2-24 b arată că cele mai bune modele de formare planetară încă omit procese importante.
Studiul, publicat în The Astrophysical Journal Letters, evidențiază dificultatea de a studia stadiul nou-născut al exoplanetelor din cauza prafului care le ascunde. Majoritatea celor aproximativ 6.000 de exoplanete confirmate până în prezent au fost descoperite prin tranzituri, care apar atunci când o planetă trece prin fața stelei sale și diminuează temporar luminozitatea primită. Aceste tranzituri sunt greu de observat atunci când planetele sunt încă adânc îngropate în praf sau orbitează departe de stea. Din acest motiv, majoritatea covârșitoare a exoplanetelor confirmate au miliarde de ani și se află foarte aproape de stelele lor.
Confirmarea planetei Elias 2-24 b a fost posibilă doar prin utilizarea mai multor telescoape împreună. Andrea Bernardi a subliniat că această confirmare nu ar fi fost posibilă fără colaborarea dintre instrumente. Planeta se află la limita a ceea ce telescoapele actuale pot detecta, dar cercetătorii speră că instrumente noi, precum Telescopul Spațial Nancy Grace Roman al NASA, vor facilita astfel de descoperiri. Roman, lansat recent, este echipat cu un coronograf mai puternic și poate detecta planete mult mai greu de observat cu alte telescoape.
Prin aplicarea aceleiași tehnici, Roman ar putea găsi planete pe orbite mult mai mici, inclusiv analogi ai lui Jupiter care sunt în prezent imposibil de văzut din cauza luminii orbitale. Elias 2-24 b se află la o distanță de aproximativ 10 ori mai mare față de steaua sa gazdă. Lucas Cieza consideră că aceasta este doar începutul unei noi ere de descoperiri și că tehnologia modernă permite observarea formării planetelor în acțiune.
