HD 169142 sisteminin, oluşan gezegen HD 169142 b’nin sinyalini (saat 11 civarında) ve gezegen ile içinde bulunduğu disk arasındaki dinamik etkileşimden kaynaklanan parlak bir sarmal kolu gösteren görüntüsü. Gezegenden 100.000 kat daha parlak olan yıldızdan gelen sinyal, optik bileşenler ve görüntü işleme (görüntünün merkezindeki maske) kombinasyonuyla çıkarıldı. Farklı zamanlarda yapılan gözlemler, gezegenin zaman içinde yörüngesinde ilerlediğini gösteriyor. ESO’nun VLT/SPHERE aracıyla elde edilen görüntü. Kredi bilgileri: V. Chrisitaens / ULiège
Dünya’dan 374 ışıkyılı uzaklıkta bulunan HD169142 b’nin bir protogezegen olduğu Liège Üniversitesi ve Monash Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi tarafından doğrulandı.
Aralarında Liège Üniversitesi’nden Valentin Christiaens’in de bulunduğu uluslararası bir araştırma ekibi, Avrupa Güney Gözlemevi’nin SPHERE aracından alınan verilerin analizinin sonuçlarını yayınladı ([{” attribute=””>ESO), which confirms a new protoplanet. This result was made possible thanks to advanced image processing tools developed by the PSILab of the University of Liège. The study is published in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Planets form from clumps of material in discs surrounding newborn stars. When the planet is still forming, i.e. when it is still gathering material, it is called a protoplanet. To date, only two protoplanets had been unambiguously identified as such, PDS 70 b and c, both orbiting the star PDS 70. This number has now been increased to three with the discovery and confirmation of a protoplanet in the disk of gas and dust surrounding HD 169142, a star 374 light years from our solar system.
A protoplanet is an embryonic planet, a large body that is in the process of becoming a planet. It forms from a concentration of gas and dust within a protoplanetary disc, a ring of material that orbits a newly formed star. As this material begins to coalesce, it creates a protoplanet that gradually grows by attracting more of the surrounding material through its increasing gravitational pull.
“We used observations from the SPHERE instrument of the European Southern Observatory’s (ESO) Very Large Telescope (VLT) obtained on the star HD 169142, which was observed several times between 2015 and 2019,” explains Iain Hammond, a researcher at Monash University (Australia) who stayed at ULiège as part of his doctoral thesis. “As we expect planets to be hot when they form, the telescope took infrared images of HD 169142 to look for the thermal signature of their formation. With these data, we were able to confirm the presence of a planet, HD 169142 b, about 37 AU (37 astronomical units, or 37 times the distance from the Earth to the Sun) from its star — slightly further than the orbit of Neptune.”
Back in 2020, a team of researchers led by R. Gratton had previously hypothesized that a compact source seen in their images could trace a protoplanet. Our new study confirms this hypothesis through both a re-analysis of the data used in their study as well as the inclusion of new observations of better quality.
HD 169142 b oluşumundaki gezegeni zaman içinde yörüngesinde hareket ederken gösteren HD 169142 sisteminin bir dizi görüntüsü. Gezegen ile içinde bulunduğu disk arasındaki dinamik etkileşimden kaynaklanan, gezegenin ardından parlak bir sarmal kol görülebilir. Gezegenden 100.000 kat daha parlak olan yıldızdan gelen sinyal, optik bileşenler ve görüntü işleme (görüntünün merkezindeki maske) kombinasyonu ile çıkarıldı. ESO’nun VLT/SPHERE aracıyla elde edilen görüntüler. Kredi: ESO/VLT
2015 ve 2019 yılları arasında VLT’nin SPHERE cihazıyla elde edilen farklı görüntüler, yıldızından 37 astronomik birim yörüngede dönen bir gezegen için beklendiği gibi zaman içinde hareket eden kompakt bir kaynağı ortaya koyuyor. SPHERE cihazı ile elde edilen tüm veri setleri, SPHERE tarafından geliştirilen son teknoloji görüntü işleme araçları ile analiz edilmiştir. PSILab Liège Üniversitesi ekibi.
PSILab’de FRS-FNRS araştırma görevlisi Valentin Christiaens, “Çalışmamızda dikkate alınan ve 2019’da elde edilen son veri seti, gezegenin hareketinin doğrulanması için çok önemli” diye açıklıyor (YILDIZ Enstitüsü / Bilim Fakültesi) ULiège’den. “Bu veri seti şimdiye kadar yayınlanmamıştı.”
A protoplanet disk yeni oluşan bir yıldızı çevreleyen yoğun gaz ve tozdan oluşan düz, dönen bir disktir. Yıldızı oluşturmak için çöken orijinal moleküler buluttan oluşur ve yıldızın kendisinde sonlanmayan artık malzemeyi içerir. Bu diskler, protogezegenlerin oluştuğu ve büyüdüğü ortam oldukları için gezegen sistemi oluşumunda çok önemli bir rol oynarlar.
Yeni görüntüler ayrıca, modellerin tahmin ettiği gibi, gezegenin diskte halka şeklinde bir boşluk oymuş olması gerektiğini de doğruluyor. Bu boşluk, diskin polarize ışık gözlemlerinde açıkça görülebilir.
Hammond, “Kızılötesinde, diskte gezegenin neden olduğu ve ardından görülebilen sarmal bir kol da görebiliriz, bu da sarmallar içeren diğer protogezegen disklerinin de henüz keşfedilmemiş gezegenleri barındırabileceğini düşündürüyor” diyor.
Polarize ışık görüntüleri ve ayrıca araştırma ekibi tarafından ölçülen kızılötesi spektrum, gezegenin protogezegen diskinden topladığı önemli miktarda tozun içinde gömülü olduğunu gösteriyor. Bu toz, gezegenin çevresinde oluşan küçük bir disk olan ve sırayla ayları oluşturabilen bir gezegensel disk şeklinde olabilir. Bu önemli keşif, gezegenlerin doğrudan görüntüleme yoluyla saptanmasının, oluşumlarının çok erken bir aşamasında bile mümkün olduğunu göstermektedir.
Valentin Christiaens, “Geçtiğimiz on yıl içinde gezegen oluşumuna ilişkin tespitler arasında pek çok yanlış pozitif var” diyor. “PDS 70 sisteminin protogezegenleri dışında, diğer adayların durumu bilim camiasında hala hararetle tartışılıyor. Öngezegen HD 169142b, PDS 70 sisteminin öngezegenlerinden farklı özelliklere sahip gibi görünüyor ki bu çok ilginç. Görünüşe göre onu oluşumunun ve evriminin daha genç bir aşamasında yakaladık, çünkü hala tamamen gömülü veya çok fazla tozla çevrili.”
Bugüne kadar çok az sayıda doğrulanmış gezegen oluşumu göz önüne alındığında, bu kaynağın keşfi ve takibi bize gezegenlerin ve özellikle de dev gezegenlerin nasıl olduğunu daha iyi anlamamızı sağlamalıdır. Jüpiteroluşur.
Protogezegenin daha fazla karakterizasyonu ve bağımsız doğrulama, gelecekteki gözlemler yoluyla elde edilebilir. James Webb Uzay Teleskobu (JWST). JWST’nin kızılötesi ışığa karşı yüksek hassasiyeti, gerçekten de araştırmacıların gezegenin etrafındaki sıcak tozdan kaynaklanan termal emisyonları tespit etmesine izin vermelidir.
Referans: Iain Hammond, Valentin Christiaens, Daniel J Price, Claudia Toci, Christophe Pinte, Sandrine Juillard ve Himanshi Garg’ın “Geniş oyucu protogezegen HD 169142 b’nin onayı ve Kepler hareketi”, 4 Nisan 2023, Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri: Mektuplar.
DOI: 10.1093/mnrasl/slad027