Samotna planeta w okresie szybkiego wzrostu: czego uczą się astronomowie

24

Astronomowie zaobserwowali, jak młoda, swobodnie unosząca się planeta przechodzi niezwykły okres wzrostu, pochłaniając gaz i pył z szybkością 6 miliardów ton na sekundę. Ten bezprecedensowy wzrost, opisany w Astrophysical Journal Letters, dostarcza cennych informacji na temat narodzin i ewolucji planet samotnych – planet, które nie krążą wokół gwiazd – i podważa istniejące teorie na temat powstawania planet.

Odkrycie Cha 1107-7626: wyjątkowej wędrującej planety

Planetę o nazwie Cha 1107-7626 odkryto około 20 lat temu w konstelacji Kameleona, położonej 600 lat świetlnych od Ziemi. Szacuje się, że Cha 1107-7626 ma masę 5–10 razy większą od Jowisza i była już znaczącym obiektem. Jednak ostatnie obserwacje ujawniły okres intensywnego wzrostu, niespotykany wśród żadnej planety, czy to krążącej wokół gwiazdy, czy dryfującej samodzielnie. Astronom Victor Almendros-Abad z Obserwatorium Astronomicznego w Palermo we Włoszech wraz ze swoim zespołem starał się zbadać, w jaki sposób ewoluują te wędrujące planety.

Odkrywanie tajemnicy: wzrost przez akrecję

Celem badań zespołu jest zrozumienie, czy wędrujące planety powstają podobnie jak standardowe planety krążące wokół gwiazd (zasadniczo wyrzucone ze swoich układów macierzystych), czy też powstają niezależnie od zapadających się obłoków gazu i pyłu, podobnie jak powstają gwiazdy. Obecne obserwacje wskazują na bardziej prawdopodobną drugą możliwość.

Intensywny wzrost i jego oznaki

Aby zbadać ten proces, naukowcy wykorzystali Bardzo Duży Teleskop (VLT) w Chile, analizując światło ultrafioletowe, widzialne i podczerwone emitowane przez Cha 1107-7626 oraz otaczający dysk gazu i pyłu. Wcześniejsze obserwacje wykazały oczekiwany wzrost, ale dane z końca czerwca ujawniły nagły i dramatyczny wzrost akrecji – szybkiego wchłaniania materii przez planetę.

  • Szybka absorpcja materiału: Tempo akumulacji materiału wzrosło ośmiokrotnie w ciągu zaledwie kilku miesięcy.
  • Zwiększona temperatura i jasność: Powierzchnia planety oraz otaczający ją gaz i pył stały się znacznie cieplejsze i jaśniejsze.
  • Obecność pary wodnej: Dysk otaczający planetę wykazał obecność pary wodnej, której nie wykryto we wcześniejszych obserwacjach.

Porównanie zachowania planety z młodymi gwiazdami

Warto zauważyć, że czas trwania tego „żarłocznego” okresu – od końca czerwca do sierpnia – jest porównywalny z okresami wzrostu obserwowanymi u młodych gwiazd. Porównanie to wzmacnia możliwość, że Cha 1107-7626 mogła powstać w wyniku narodzin podobnych do gwiazdy, co jeszcze bardziej zaciera granice pomiędzy powstawaniem planet i gwiazd. Dane z 2016 r. sugerują również, że planeta regularnie doświadcza tych faz wzrostu.

Przyszłe obserwacje i ich znaczenie

Astronom Victor Almendros-Abad planuje kontynuować obserwacje planety jeszcze w tym roku, aby sprawdzić, czy intensywna akrecja będzie się utrzymywać. Jedno wydarzenie nie wystarczy, aby w pełni zrozumieć ogólny obraz przyznaje. Głównym celem jest odkrycie większej liczby wędrujących planet, które wykazują podobne okresy wzrostu, aby lepiej zrozumieć częstotliwość i czas trwania tych wydarzeń, a ostatecznie udoskonalić naszą wiedzę na temat powstawania i ewolucji wędrujących planet. Badania te mają kluczowe znaczenie dla poszerzenia naszego spojrzenia na układy planetarne poza nasze własne i zrozumienia różnorodności ciał planetarnych w galaktyce.