Iš pirmo žvilgsnio žvaigždė „MP Mus“ atrodė visiškai rami ir neypatinga. Nematoma jokių planetų, jokių tarpų ar struktūrų. Tačiau išsamūs nauji stebėjimai atskleidė vieną geriausiai paslėptų Visatos paslapčių, dujų milžinę, net iki dešimties kartų didesnę už Jupiterį, slypinčią tankiame dulkių diske. Šis atradimas žymi pirmą kartą, kai jauna, vis dar formuojama planeta buvo aptikta derinant žvaigždės virpėjimo duomenis su giliuoju disko stebėjimu.
Mokslininkai nustatė, kad aplink „MP Mus“, dar žinomą kaip „PDS 66“, sukasi masyvi planeta. Jos dydis siekia nuo trijų iki dešimties Jupiterio dydžių. Anksčiau buvo manoma, kad ši žvaigždė neturi jokių lydimųjų kūnų, tačiau išsamūs stebėjimai, atlikti naudojant teleskopą „ALMA“ ir remiantis Europos kosmoso agentūros misijos „Gaia“ duomenimis, atskleidė tikrąją situaciją.
Tyrimą atliko Kembridžo universiteto mokslininkų vadovaujama tarptautinė komanda. Jie aptiko dujų milžinę, įsitvirtinusią vadinamajame protoplanetiniame diske, tai plokščia, besisukanti dujų, dulkių ir ledo juosta, kurioje formuojasi naujos planetos. Šį kartą tai pirmasis atvejis, kai „Gaia“ duomenys buvo sėkmingai panaudoti siekiant identifikuoti planetą tokiame diske.
Kaip formuojasi planetos protoplanetiniuose diskuose
Protoplanetiniai diskai padeda suprasti, kaip atsirado mūsų Saulės sistema. Per vadinamąjį branduolių kaupimosi procesą mažos dalelės traukia viena kitą gravitacija ir pamažu virsta didesniais kūnais. Augančios planetos suardo disko struktūrą, palikdamos jame tarpelius, primenančius griovelius vinilinėje plokštelėje.
Tačiau šiuos procesus stebėti labai sudėtinga. Tik trijuose atvejuose iki šiol buvo aiškiai identifikuotos formuojamos jaunos planetos diske. Astronomas dr. Álvaro Ribas, vadovavęs tyrimui, tikėjosi pamatyti kokių nors požymių apie planetų buvimą diske aplink „MP Mus“, bet pradinis vaizdas buvo visiškai plokščias ir vienalytis.
Nematomi požymiai pasirodo kitu kampu
2023 metais naudodamasis teleskopu „ALMA“, Ribas dar kartą stebėjo „MP Mus“. Pirmaisiais bandymais diskas atrodė nuobodus ir be jokių įtrūkimų, kas pasirodė keista, nes diskui yra nuo septynerių iki dešimties milijonų metų. Tokio amžiaus diskuose paprastai jau matomi aiškūs planetų formavimosi požymiai.
Atlikus stebėjimą ilgesniu trijų milimetrų bangos ilgiu, paaiškėjo, kad diske yra vidinė ertmė ir du tolimesni tarpai, požymiai, kurie buvo nepastebimi trumpesnių bangų stebėjimuose. Tuo pat metu Europos pietinės observatorijos mokslininkas Miguel Vioque pastebėjo, kad pati žvaigždė virpa, tarsi kažkas jos traukos lauką veikia.
Iš pradžių Vioque manė, kad tai skaičiavimo klaida, tačiau pamatęs Ribaso pristatytus duomenis suprato, kad virpesiai tikri ir juos galėjo sukelti besiformuojanti planeta. Kompiuteriniai modeliai patvirtino, jog toks signalas galėtų būti paaiškinamas planeta, kurios masė mažesnė nei dešimt Jupiterių, besisukančia nuo vieno iki trijų astronominių vienetų nuo žvaigždės.
Naujas metodas ir galimybės ateičiai
Tai pirmas atvejis, kai planeta protoplanetiniame diske aptikta netiesiogiai, derinant žvaigždės judėjimo analizę iš „Gaia“ misijos su giliųjų disko sluoksnių stebėjimais teleskopu „ALMA“. Tai reiškia, kad tokių pasislėpusių planetų gali būti kur kas daugiau.
Ribas tikisi, kad būsimi teleskopo „ALMA“ atnaujinimai, taip pat tokios ateities misijos kaip „ngVLA“, naujosios kartos labai didelis teleskopų masyvas leis giliau pažvelgti į protoplanetinius diskus ir geriau suprasti, kaip formuojasi jaunos planetos. Šie atradimai gali padėti mums geriau suvokti, kaip atsirado Žemė ir visa mūsų Saulės sistema.
