Ένας νέος κόσμος γεννιέται: Οι αστρονόμοι κατέγραψαν πλανήτη στη φάση σχηματισμού του

Η στιγμή που μέχρι πρόσφατα φάνταζε απρόσιτη για την επιστήμη, τώρα αποτυπώθηκε με σαφήνεια: οι αστρονόμοι εντόπισαν έναν πλανήτη να γεννιέται μέσα στον δίσκο σκόνης και αερίων που περιβάλλει το άστρο του. Πρόκειται για τον AB Aurigae b, έναν γιγαντιαίο πρωτοπλανήτη περίπου τέσσερις φορές μεγαλύτερο από τον Δία, ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση 93 αστρονομικών μονάδων από το νεαρό μητρικό του άστρο, τρεις φορές μακρύτερα από όσο απέχει ο Ποσειδώνας από τον Ήλιο.

Οι πρωτοπλανήτες είναι ουράνια σώματα που σχηματίζονται μέσα σε τέτοιους δίσκους γύρω από νεαρά άστρα, τρεφόμενοι από το υλικό που τους περιβάλλει μέσω μικρότερων δικών τους δίσκων. Δεν πρόκειται για ώριμους πλανήτες, αλλά για ουράνια σώματα που αποκαλύπτουν σε πραγματικό χρόνο το χαοτικό και βίαιο σκηνικό γέννησης των κόσμων που γνωρίζουμε σήμερα. Ένα ζωντανό παράδειγμα είναι η Εστία (Vesta), που θεωρείται πρωτοπλανήτης που επέζησε από εκείνη την αρχέγονη εποχή.

Η ιδιαίτερη σημασία της ανακάλυψης του AB Aurigae b έγκειται στο ότι οι επιστήμονες κατέγραψαν για πρώτη φορά την ενεργή διαδικασία συσσώρευσης ύλης πάνω σε έναν πρωτοπλανήτη. Με τη βοήθεια του φασματογράφου MUSE στο Very Large Telescope στη Χιλή, μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής ερευνητές από το Astrobiology Center στην Ιαπωνία ανίχνευσε εκπομπές υδρογόνου στην περιοχή H-alpha, που προέρχονται από καυτό αέριο το οποίο κατευθύνεται προς τον πλανήτη καθώς αυτός «τρέφεται» από τον προπλανητικό του δίσκο.

Ο T. Currie από το Astrobiology Center τόνισε ότι το σύστημα AB Aurigae είναι μόλις το δεύτερο προπλανητικό σύστημα που ανιχνεύεται με εκπομπή υδρογόνου και το πρώτο που εμφανίζει ένα ιδιαίτερο φασματικό αποτύπωμα γνωστό ως “inverse P Cygni profile”. Το μοτίβο αυτό αποτελεί ξεκάθαρη απόδειξη ότι το αέριο δεν απομακρύνεται, αλλά αντίθετα καταρρέει προς το σώμα του πρωτοπλανήτη, ενισχύοντας τη μάζα του.

Οι μετρήσεις δείχνουν αέριο να κινείται προς εμάς με ταχύτητα περίπου 100 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο και, ταυτόχρονα, άλλο υλικό να απομακρύνεται με περίπου 75 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Ο συνδυασμός αυτός δημιουργεί το χαρακτηριστικό “αντίστροφο” προφίλ που μαρτυρά εισροή ύλης. Παρόμοια μοτίβα έχουν εντοπιστεί σε νεαρά άστρα, αλλά ποτέ μέχρι σήμερα σε πρωτοπλανήτη.

Αυτό που κάνει τον AB Aurigae b ακόμη πιο συναρπαστικό είναι το γεγονός ότι δεν κινείται σε κάποιο καθαρισμένο κενό του δίσκου, όπως άλλοι νεαροί πλανήτες που έχουν απεικονιστεί άμεσα. Αντίθετα, παραμένει θαμμένος μέσα στο ίδιο του το περιβάλλον γέννησης, επιτρέποντας στους αστρονόμους να παρακολουθήσουν την ίδια τη διαδικασία «σίτισης» ενός πλανήτη στα πρώτα βήματα της δημιουργίας του. Το σύστημα άλλωστε είναι εξαιρετικά νεαρό, ηλικίας περίπου δύο εκατομμυρίων ετών, πράγμα που σημαίνει ότι βρισκόμαστε μπροστά σε μια από τις πιο πρώιμες φάσεις πλανητικού σχηματισμού που έχουν καταγραφεί ποτέ.

Η θέση του AB Aurigae b, τόσο μακριά από το άστρο του, αμφισβητεί τα κλασικά μοντέλα πλανητικής δημιουργίας. Οι γίγαντες όπως ο Δίας και ο Κρόνος σχηματίστηκαν με τον μηχανισμό της «συσσώρευσης πυρήνα», όπου αρχικά δημιουργείται ένα στερεό σώμα που σταδιακά προσελκύει αέρια. Στην περίπτωση του AB Aurigae b, οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η δημιουργία έγινε μέσω ταχείας κατάρρευσης τμημάτων του δίσκου κάτω από το ίδιο τους το βάρος, μια διαδικασία γνωστή ως βαρυτική αστάθεια.

Η ανίχνευση εκπομπών υδρογόνου από τον πρωτοπλανήτη παρέχει την πιο άμεση μέχρι σήμερα απόδειξη ότι ένα γιγαντιαίο πλανητικό σώμα μπορεί να συσσωρεύει μάζα ενώ παραμένει βυθισμένο στον δίσκο που το γέννησε. Ο περιφερειακός δίσκος που περιβάλλει τον AB Aurigae b λειτουργεί σαν «σωλήνας τροφοδοσίας», διοχετεύοντας υλικό από τον ευρύτερο δίσκο στον αναπτυσσόμενο πλανήτη.

Μελλοντικές παρατηρήσεις θα πρέπει να διευκρινίσουν σε ποιο βαθμό η ανιχνευμένη εκπομπή προέρχεται απευθείας από τον πλανήτη και σε ποιο βαθμό από το φως που ανακλάται ή επεξεργάζεται από τον δίσκο. Επιπλέον, θα διερευνηθεί εάν παρόμοια χαρακτηριστικά μπορούν να εντοπιστούν και γύρω από άλλα νεαρά άστρα.

[via]