Mit der Entdeckung des „jüngsten“ Planeten, der jemals gefunden wurde, sind die Astronomen der Entdeckung der Entstehung von Planetensystemen einen Schritt näher gekommen. Dies ist das erste direkte Bild eines Planeten, der sich gerade bildet, und Daten zeigen, dass der Planet immer noch durch Gas und Staub zusammengesetzt wird, die aus einer kühleren Hülle, die ihn umgibt, in seine Kupplungen fallen.
Der heiße Protoplanet umkreist einen Stern, der eine Masse besitzt, die mit unserer Sonne vergleichbar ist, und ist das jüngste Planetensystem, das jemals identifiziert wurde. LkCa 15 ist 2 Millionen Jahre alt. „Wir haben wirklich das Alter des Sterns und nicht des Planeten.“ sagte Michael Ireland, Dozent für Astrophotonik am Australian Astronomical Observatory. "Das Alter des Sterns wurde von sehr vielen Menschen bestimmt, die die Gravitationskontraktion von LkCa 15 und allen anderen Sternen in der Sternentstehungsregion Stier untersuchten, die sich fast zur gleichen Zeit bildete."
Die Beobachtungen wurden von Astronomen der Universität von Hawaii und des australischen Astronomischen Observatoriums unter Verwendung des scharfen Sehvermögens der beiden 10-Meter-Keck-Teleskope auf dem Gipfel des schlafenden Vulkans Mauna Kea in Hawaii gemacht.
Seit Jahrzehnten wissen Astronomen, dass viele junge Sterne, die das Universum pfeffern, von Gas- und Staubwolken umgeben sind. Und seit dieser Erkenntnis haben sie die Hilfe leistungsfähiger Infrarot-Weltraumobservatorien wie des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA in Anspruch genommen, um in staubige kosmische Regionen zu blicken, die vor optischen Teleskopen verborgen sind.
Bisher hatten Wissenschaftler nicht das Glück, Beobachtungen neuer Planeten zu erfassen, die sich um diese jungen Sterne bilden, aber dank der Tricks der adaptiven Optik in Kombination mit der Interferenzometrie der Aperturmaske, mit der Astronomen Staubscheiben um Sterne herum auflösen können, ohne zu blenden Sternenlicht, Abbildung von LkCa 15 b wurde möglich. "Es ist, als hätten wir eine Reihe kleiner Spiegel", sagte Adam Kraus vom Institut für Astronomie der Universität von Hawaii. "Wir können das Licht manipulieren und Verzerrungen ausgleichen."
Die Astronomen haben die clevere Technik seit 2008 funktionsfähig gemacht, wodurch sie nach Lücken zwischen Sternen und ihren protoplanetaren Staubscheiben suchen konnten, bei denen sie vermuteten, dass Planeten am wahrscheinlichsten lauern. 2009 wurden sie für ihre Bemühungen belohnt, als sich LkCa 15 b präsentierte und seinen Stern umarmte, der immer noch hell von der Energie seiner Entstehung war. "LkCa 15 war nur unser zweites Ziel und wir wussten sofort, dass wir etwas Neues sehen", sagte Kraus. "Wir konnten eine schwache Punktquelle in der Nähe des Sterns sehen. Wir dachten also, es könnte sich um einen Jupiter-ähnlichen Planeten handeln, und gingen ein Jahr später zurück, um weitere Daten zu erhalten."
Diese heiße, junge Welt bietet einen Blick auf die höllische Geburt entstehender Planeten.
"Der Protoplanet wird durch seine Gravitationskontraktionsenergie erwärmt", sagte Irland. „Die potenzielle Energie der Schwerkraft reicht aus, um die Bremsen eines Lastwagens richtig heiß zu machen, wenn er zu schnell einen Berg hinunterfährt. Die potentielle Energie eines ganzen Planeten, der auf sich selbst fällt, reicht aus, um ihn Millionen von Jahren glühend heiß zu machen. Der Planet hat mehr als 1000 Grad Celsius - eine genauere Messung seiner Temperatur ist eines unserer Ziele im nächsten Jahr. Der Staub und das Gas werden hauptsächlich durch das Strahlungsfeld von Stern und Planet erwärmt und erreichen im Gleichgewicht eine Temperatur von weniger als 100 Kelvin [-170 Grad Celsius]. “
Da der junge Planet jedoch mehr Gas und Staub auf sich zieht, können die Astronomen nur raten, wie groß diese ferne Welt werden könnte. "Die große äußere Scheibe um LkCa 15 enthält noch etwa 55 Jupiter-Materialmassen", sagte Irland. „Es ist sehr schwer abzuschätzen, wie viel dieses Materials auf LkCa 15 b landen könnte. Wenn die Umlaufbahn nahezu kreisförmig ist und es nur einen Planeten gibt, dann glaube ich, dass nur ein sehr kleiner Teil dieser Materie als Teil von LkCa 15 b enden könnte. Wenn ich raten müsste, würde ich für eine endgültige Masse etwa das Zehnfache der Jupitermasse sagen, mit einer kleinen Umlaufbahnwanderung in eine engere Umlaufbahn. Mit neuen theoretischen Modellen und nachdem wir mehr von der Umlaufbahn des Planeten gesehen haben, werden wir uns in den kommenden Jahren eine bessere Vorstellung davon machen. "
Das Papier des Teams finden Sie hier.
