Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν έναν νέο εξωπλανήτη στο σύστημα Beta Pictoris (β Pic), έναν από τους πιο μελετημένους πλανητικούς σχηματισμούς στον γαλαξία μας. Το σύστημα βρίσκεται περίπου 63 έτη φωτός μακριά από τη Γη και είναι ιδιαίτερα σημαντικό επειδή ήταν το πρώτο άστρο του οποίου ο περιβάλλων δίσκος ύλης απεικονίστηκε σε ορατό φως.
Ο νέος πλανήτης, που ονομάστηκε Beta Pictoris d, αποτελεί τον τρίτο γνωστό πλανήτη του συστήματος και είναι ο πιο αμυδρός εξωπλανήτης που έχει καταφέρει να απεικονιστεί ποτέ απευθείας από τη Γη.
Για περισσότερο από μία δεκαετία παρέμενε κρυμμένος μέσα στη λάμψη του μητρικού άστρου και πίσω από τον γειτονικό πλανήτη Beta Pictoris b. Η ανακάλυψή του έγινε δυνατή χάρη στον συνδυασμό παρατηρήσεων από επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια.
«Ο πλανήτης d φαίνεται πως έπαιζε μαζί μας ένα παιχνίδι κρυφτού για περισσότερο από μία δεκαετία και μόλις τώρα μπορούμε να πούμε “σε βρήκαμε!”», δήλωσε η Jayne Birkby, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.
Η ανακάλυψη ύστερα από χρόνια αναζήτησης
Η μελέτη παρουσιάστηκε στο περιοδικό The Astrophysical Journal Letters με τίτλο «Direct Imaging Discovery of Giant Exoplanet β Pictoris d: A Decade-long Game of Hide-and-seek».
Οι ερευνητές εντόπισαν τον εξωπλανήτη χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (Very Large Telescope – VLT) του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO) και το όργανο Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS).
Παράλληλα, αξιοποίησαν παλαιότερα δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb και το όργανο SPHERE του VLT.
Η ανακάλυψη προέκυψε αρχικά τυχαία, καθώς η ομάδα μελετούσε τον ήδη γνωστό πλανήτη Beta Pictoris b.
«Αρχικά θέλαμε να εξετάσουμε περισσότερο έναν γνωστό πλανήτη του συστήματος, τον Beta Pictoris b, για να δούμε πώς αλλάζει με την πάροδο του χρόνου», ανέφερε ο επικεφαλής συγγραφέας Ben Sutlieff.
Κατά την ανάλυση των δεδομένων, οι ερευνητές παρατήρησαν ένα απρόσμενο σήμα. «Υπάρχει κάτι ακόμη εκεί, το είδες;» θυμάται να λέει ο Markus Bonse, συν-επικεφαλής της μελέτης.
Ένας γίγαντας αερίων με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά
Ο Beta Pictoris d είναι ένας αέριος γίγαντας, όπως και οι άλλοι δύο πλανήτες του συστήματος. Ωστόσο, είναι σημαντικά μικρότερος σε μάζα.
Η μάζα του υπολογίζεται περίπου στις 2,4 φορές τη μάζα του Δία, ενώ βρίσκεται σε απόσταση περίπου 26 αστρονομικών μονάδων από το άστρο του.
Για σύγκριση, ο Beta Pictoris b βρίσκεται σε απόσταση περίπου 10 αστρονομικών μονάδων και ο Beta Pictoris c σε περίπου 2,7 αστρονομικές μονάδες.
Ο νέος πλανήτης είναι επίσης ένας από τους εξωπλανήτες μικρότερης μάζας που έχουν απεικονιστεί απευθείας από τη Γη.
Ένας πλανήτης που βοηθά να εξηγηθεί η δομή του συστήματος
Το σύστημα Beta Pictoris παρουσιάζει μεγάλο επιστημονικό ενδιαφέρον επειδή διαθέτει πολλούς γιγάντιους πλανήτες, έναν παραμορφωμένο δίσκο συντριμμιών και έντονη δραστηριότητα κομητών.
Ο εσωτερικός και ο εξωτερικός δίσκος του συστήματος δεν βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο, γεγονός που υποδηλώνει ότι κάποια δυναμική διαδικασία στο παρελθόν προκάλεσε την παραμόρφωσή τους.
Η ανακάλυψη του Beta Pictoris d υποστηρίζει την ιδέα ότι οι πλανήτες b, c και d βρίσκονται στο ίδιο τροχιακό επίπεδο και πιθανώς σχετίζονται με τη δομή του παραμορφωμένου δίσκου.
Οι ερευνητές θεωρούν επίσης ότι ο νέος πλανήτης μπορεί να παίζει ρόλο στη διαμόρφωση του εσωτερικού άκρου του εξωτερικού δίσκου.
«Η ανακάλυψή μας του β Pic d υποστηρίζει αυτή την εικόνα», αναφέρουν οι επιστήμονες, καθώς ο πλανήτης έχει τόσο τη σωστή θέση όσο και την απαιτούμενη μάζα για να επηρεάζει τη διανομή της ύλης στον δίσκο.
Σχέση με τους κομήτες του συστήματος
Το Beta Pictoris είναι επίσης γνωστό για την παρουσία εξωκομητών, σωμάτων που περνούν πολύ κοντά από το άστρο και εξατμίζονται από την έντονη ακτινοβολία του.
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι οι πλανήτες του συστήματος μπορεί να διαταράσσουν τις τροχιές αυτών των σωμάτων και να τα οδηγούν προς το άστρο.
Ο Beta Pictoris d αποτελεί πιθανό υποψήφιο για αυτή τη διαδικασία, καθώς βρίσκεται αρκετά κοντά στον εξωτερικό δίσκο ώστε να μπορεί να διασκορπίζει υλικό προς το εσωτερικό του συστήματος.
Η νέα εποχή της άμεσης απεικόνισης εξωπλανητών
Η άμεση απεικόνιση εξωπλανητών αποτελεί μία από τις πιο δύσκολες περιοχές της σύγχρονης αστρονομίας. Μέχρι σήμερα, μόνο λίγα συστήματα έχουν περισσότερους από δύο πλανήτες που έχουν παρατηρηθεί απευθείας.
Με την προσθήκη του Beta Pictoris d, το σύστημα Beta Pictoris γίνεται ένα από τα ελάχιστα γνωστά συστήματα με πολλούς άμεσα απεικονισμένους πλανήτες.
Οι επιστήμονες αναμένουν ότι το μελλοντικό εξαιρετικά μεγάλο τηλεσκόπιο (Extremely Large Telescope – ELT), με κύριο κάτοπτρο διαμέτρου 39,3 μέτρων, θα επιτρέψει την ανακάλυψη πολλών ακόμη κρυμμένων πλανητών.
«Οι πλανήτες φαίνεται πως έχουν φίλους», δήλωσε η Beth Biller, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου. «Πολλά από τα διάσημα συστήματα με άμεσα απεικονισμένους εξωπλανήτες φαίνεται να διαθέτουν πολλούς γιγάντιους πλανήτες και πιθανότατα υπάρχουν ακόμη περισσότεροι μικρότεροι κόσμοι που περιμένουν να αποκαλυφθούν».
Οι μελλοντικές παρατηρήσεις του Beta Pictoris d αναμένεται να αποκαλύψουν περισσότερα στοιχεία για την ατμόσφαιρά του, την τροχιά του και τον τρόπο με τον οποίο σχηματίστηκε αυτό το νεαρό πλανητικό σύστημα.