Imagine directă a unui gigant gazos în formare, surprinsă de ALMA
O echipă de astronomi condusă de Myriam Benisty de la Institutul Max Planck pentru Astronomie a obținut o imagine detaliată a interacțiunii dintre protoplaneta WISPIT 2b, un gigant gazos cu o masă de cinci ori mai mare decât Jupiter, și gazul din discul protoplanetar în care se formează. Observațiile au fost realizate cu observatorul ALMA din Chile, iar rezultatele sunt prezentate în două studii publicate pe serverul de preprint arXiv.
Planetele se nasc în discuri protoplanetare de gaz și praf care înconjoară stelele tinere. Praful se aglomerează în pietre, apoi în planetesimale de câțiva până la o sută de kilometri, care fuzionează în sfere stâncoase. În regiunile bogate în gaz, aceste sfere pot acumula cantități mari de gaz și deveni nucleele unor giganți gazoși precum Jupiter sau Saturn. Până recent, dovezile observaționale pentru acest scenariu erau în mare parte indirecte.
ALMA a oferit primele imagini ale structurilor inelare din discurile protoplanetare în 2014, iar în 2018 astronomii au obținut prima imagine confirmată a unei protoplanete într-un astfel de disc: PDS 70b. Totuși, planeta din sistemul PDS 70 și-a curățat vecinătatea imediată de gaz, împiedicând studiul interacțiunii directe dintre protoplanetă și mediul său.
Sistemul WISPIT 2, descoperit în august 2025, este abia al doilea disc în care o protoplanetă poate fi văzută clar. Se află la 430 de ani-lumină de Pământ. Planeta WISPIT 2b a fost descoperită cu instrumentul SPHERE de la VLT al ESO și cu telescopul Magellan Clay de 6,5 m, iar semnătura luminii hidrogenului fierbinte indică faptul că planeta acumulează în continuare gaz. O a doua planetă, WISPIT 2c, a fost anunțată în martie 2026. În august 2026, un alt studiu a arătat că în centrul discului nu se află o singură stea, ci două, într-o orbită foarte apropiată.
Provocarea principală în studiul formării planetelor este scara minusculă a structurilor implicate. La distanța sistemului WISPIT 2, imaginarea unei structuri de mărimea distanței Pământ-Soare este la fel de dificilă ca citirea unei cărți de la 5 kilometri depărtare. Doar ALMA, un ansamblu de 66 de antene radio pe platoul Chajnantor din Anzii chilieni, poate oferi nivelul necesar de detaliu, combinând antenele pentru a funcționa ca un telescop gigantic de până la 16 kilometri diametru.
În septembrie 2025, ALMA a fost orientat spre WISPIT 2b, cu observații suplimentare în noiembrie 2025 și martie 2026. Observațiile au fost propuse de o echipă condusă de Stefano Facchini de la Universitatea din Milano, din care face parte și Benisty. Echipa făcuse parte anterior din proiectul exoALMA, perfecționându-și abilitățile de analiză a observațiilor discurilor protoplanetare.
Rezultatele au fost pe măsura așteptărilor. Benisty, care a condus partea de imagistică a gazului, a declarat: „Vedem clar ambele planete modelându-și mediul. WISPIT 2c a sculptat o cavitate, iar WISPIT 2b un gol. În jurul lui WISPIT 2b găsim vârtejuri de gaz care fuseseră prezise de simulările interacțiunilor disc-planetă, dar nu fuseseră niciodată observate. Acum există o imagine a lor!”
Astfel, WISPIT 2b devine singura protoplanetă pentru care putem vedea discul protoplanetar, planeta, dovada că aceasta acumulează în continuare material și, ca piesă finală, gazul interacționând direct cu planeta.
Vârtejurile fără detectarea directă a unei planete au fost observate și în alte discuri protoplanetare. Unii cercetători susțin că ele indică prezența unei planete nevăzute, în timp ce alții le atribuie proceselor turbulente din disc. Noile observații oferă primul exemplu al unui sistem în care se văd atât vârtejurile, cât și planeta asociată. Facchini, liderul propunerii de observare, a spus: „Sperăm că observații ca aceasta îi vor învăța pe astronomi să distingă între caracteristicile discului care indică prezența unei protoplanete și cele care nu.”
Rezultatul actual privește un gigant gazos aflat la 57 au de stelele centrale, aproape de două ori distanța dintre Neptun și Soare. Aproape toate exoplanetele cunoscute sunt mult mai aproape de stelele lor. Metodele folosite în analiză deschid calea pentru observații cu următoarea generație de instrumente, inclusiv telescopul Extremely Large Telescope de 39 m al ESO și o actualizare planificată a antenelor ALMA, care ar îmbunătăți semnificativ sensibilitatea. În puțin peste un deceniu, aceste instrumente ar putea oferi o versiune actualizată a rezultatului actual: o imagine a unui gigant gazos aflat la aceeași distanță de steaua sa ca Jupiter sau Saturn față de Soare.
