Má táto exoplanéta súrodenca na rovnakej obežnej dráhe?


eso2311 — Tlačová správa (vedecká)

Má táto exoplanéta súrodenca na rovnakej obežnej dráhe?

19. júl 2023

Pomocou dát z rádioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) astronómovia našli možného „súrodenca“ planéty obiehajúcej okolo vzdialenej hviezdy. Objavili oblak častíc, ktorý sa pravdepodobne pohybuje na rovnakej obežnej dráhe, ako už predtým nájdená extrasolárna planéta. Astronómovia sa domnievajú, že by mohlo ísť o oblak drobných telies, ktoré súvisia s procesom vzniku novej, ďalšej planéty. Ak by sa tento objav potvrdil, bol by doteraz najpresvedčivejším dôkazom toho, že dve exoplanéty môžu zdieľať jednu obežnú dráhu.

„Teoretická predpoveď existencie dvojíc planét podobnej hmotnosti zdieľajúcich jednu obežnú dráhu okolo svojej materskej hviezdy – takzvanej Trójskej alebo ko-orbitálnej planétky – sa objavila pred dvoma desiatkami rokov. A nám sa podarilo nájsť prvú indíciu, ktorá dáva tejto teórii za pravdu,“ hovorí Olga Balsalobre-Ruza Astronómy & Astrophysics.

Skupiny malých kamenných telies na rovnakej obežnej dráhe ako planéta, sú bežné aj v našej slnečnej sústave [1], typickým príkladom sú Trójania Jupitera – skupina má viac ako 12 000 asteroidov, ktoré sa pohybujú na rovnakej obežnej dráhe okolo Slnka ako plynný obor Jupiter. Astronómovia teraz očakávajú, že podobné objekty ako tieto skupiny telies, by sa mohli vyskytovať na obežných dráhach aj iných hviezd ako je naše Slnko. Dôkazy doteraz chýbali. „Exotrójania – Trójania v extrasolárných sústavách – boli doteraz ako jednorožce: teoreticky môžu existovať, ale nikto ich doteraz nevidel.“ hovorí s nadsadením spoluautor práce Jorge Lillo-Box (Centre for Astrobiology, Madrid, Španielsko).

Vedeckému tímu využívajúcemu rádioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), ktorého partnerom je ESO, sa teraz podarilo v systéme PDS 70 nájsť zatiaľ najpresvedčivejší dôkaz, že Trójanské planétky by mohli skutočne existovať. Je známe, že okolo tejto mladej hviezdy obiehajú dve obrie exoplanéty podobné Jupiteru – označené ako PDS 70b a PDS 70c. Na základe analýzy archívnych pozorovaní sústavy PDS 70 získaných pomocou ALMA astronómovia našli na dráhe planéty PDS 70b oblak častíc presne v mieste, kde by sa mali nachádzať jej Trójania.

Trójania sa vyskytujú v dvoch rozsiahlych oblastiach v okolí Lagrangeových bodov (L4 a L5) na obežnej dráhe planéty, v miestach, kde spoločným gravitačným pôsobením dochádza k zachyteniu objektov na stabilných dráhach. Pri prieskume týchto dvoch oblastí na obežnej dráhe planéty PDS 70b astronómovia zachytili v jednej z nich slabý signál, ktorý naznačuje, že by sa tu mohol nachádzať oblak drobnejších objektov s celkovou hmotnosťou približne dvojnásobku nášho Mesiaca.

Tím vedcov sa domnieva, že oblak by mohol byť známkou prítomnosti existujúcej alebo formujúcej sa Trójanskej exoplanéty v tomto systéme. „Kto si dokáže predstaviť dve planéty s rovnakou dĺžkou roka a podmienkami pre život v jednom systéme? Naša práca prináša prvý dôkaz, že také svety skutočne môžu existovať,“ upozorňuje Olga Balsalobre-Ruza. „Vieme, ako to vyzerá, keď planéta zdieľa svoju dráhu s tisíckami planétkami, ako je to v prípade nášho Jupitera, ale fascinuje ma, že by rovnakú dráhu mohli zdieľať dve veľké planéty. “

„Náš výskum predstavuje prvý krok v pátraní po ko-orbitálnych planétach krátko po ich vzniku,“ hovorí vedecký pracovník Nuria Huélamo (Centre for Astrobiology, Madrid, Španielsko). „Otvára úplne nové otázky ohľadom vzniku skupín Trójanov, ich vývoja a početnosti výskytu, v rôznych planetárnych systémoch,“ dodáva spoluautor práce Itziar De Gregorio-Monsalvo, vedúci Kancelárie pre vedu ESO v Čile.

Na úplné potvrdenie tohto pozorovania si členovia tímu budú musieť počkať najmenej do roku 2026, kedy sa pokúsi pomocou ALMA zaznamenať, či sa planéta PDS 70b a oblak pohybujú po obežnej dráhe okolo hviezdy spoločne. „To by znamenalo prielom v štúdiu exoplanetárnych systémov,“ upozorňuje Olga Balsalobre-Ruza.

„Budúcnosť tohto výskumu je veľmi vzrušujúca a tešíme sa na zvýšenie výkonu rádioteleskopu ALMA, ktoré je naplánované na rok 2030. Toto rozšírenie dramaticky zlepší schopnosť poľa ALMA charakterizovať Trójanov v mnohých ďalších hviezdnych systémoch,“ uzatvára Itziar De Gregorio-Monsalvo.

Poznámky:

[1] Keď boli asteroidy na obežnej dráhe Jupitera prvýkrát objavené, boli pomenované po hrdinoch trójskej vojny, čo viedlo k názvu Trójania ako označenie týchto objektov.

——————–

More information

This research was presented in a paper to appear in Astronomy & Astrophysics (doi:10.1051/0004-6361/202346493).

The team is composed of O. Balsalobre-Ruza (Centro de Astrobiología [CAB], CSIC-INTA, Spain), I. De Gregorio-Monsalvo (European Southern Observatory [ESO], Chile), J. Lillo-Box (CAB), N. Huélamo (CAB), Á. Ribas (Institute of Astronomy, University of Cambridge, UK), M. Benisty (Laboratoire Lagrange, Université Côte d’Azur, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, France and Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, France), J. Bae (Department of Astronomy, University of Florida, USA), S. Facchini (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano, Italy), and R. Teague (Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, USA).

The European Southern Observatory (ESO) enables scientists worldwide to discover the secrets of the Universe for the benefit of all. We design, build and operate world-class observatories on the ground — which astronomers use to tackle exciting questions and spread the fascination of astronomy — and promote international collaboration for astronomy. Established as an intergovernmental organisation in 1962, today ESO is supported by 16 Member States (Austria, Belgium, the Czech Republic, Denmark, France, Finland, Germany, Ireland, Italy, the Netherlands, Poland, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom), along with the host state of Chile and with Australia as a Strategic Partner. ESO’s headquarters and its visitor centre and planetarium, the ESO Supernova, are located close to Munich in Germany, while the Chilean Atacama Desert, a marvellous place with unique conditions to observe the sky, hosts our telescopes. ESO operates three observing sites: La Silla, Paranal and Chajnantor. At Paranal, ESO operates the Very Large Telescope and its Very Large Telescope Interferometer, as well as survey telescopes such as VISTA. Also at Paranal ESO will host and operate the Cherenkov Telescope Array South, the world’s largest and most sensitive gamma-ray observatory. Together with international partners, ESO operates ALMA on Chajnantor, a facility that observes the skies in the millimetre and submillimetre range. At Cerro Armazones, near Paranal, we are building “the world’s biggest eye on the sky” — ESO’s Extremely Large Telescope. From our offices in Santiago, Chile we support our operations in the country and engage with Chilean partners and society.

The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an international astronomy facility, is a partnership of ESO, the U.S. National Science Foundation (NSF) and the National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan in cooperation with the Republic of Chile. ALMA is funded by ESO on behalf of its Member States, by NSF in cooperation with the National Research Council of Canada (NRC) and the National Science and Technology Council (NSTC) in Taiwan and by NINS in cooperation with the Academia Sinica (AS) in Taiwan and the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). ALMA construction and operations are led by ESO on behalf of its Member States; by the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), managed by Associated Universities, Inc. (AUI), on behalf of North America; and by the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) on behalf of East Asia. The Joint ALMA Observatory (JAO) provides the unified leadership and management of the construction, commissioning and operation of ALMA.

Contacts

Olga Balsalobre-Ruza
PhD student at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Tel: +34 918131531
Email: obalsalobre@cab.inta-csic.es

Itziar De Gregorio-Monsalvo
ESO Head of the Office for Science Chile
Santiago, Chile
Tel: +56 (2) 2463 3000
Email: idegrego@eso.org

Jorge Lillo-Box
Researcher at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Tel: + 34 918131309
Email: jorge.lillo@cab.inta-csic.es

Nuria Huélamo Bautista
Researcher at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Tel: +34 918131530
Email: nhuelamo@cab.inta-csic.es

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Cell: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org
——————–

Pôvodný článok: https://www.eso.org/public/news/eso2311/

 

ESO*lar