We zagen een mislukte ster veranderen in een gigantische planeet

Op sommige niveaus is de vorming van sterren en planeten eenvoudig: ze vormen zich waar er meer materiaal is. Daarom, hoewel de grondstof voor een ster een diffuse gaswolk kan zijn, is de verdeling van dit gas niet helemaal gelijk. Na verloop van tijd zal de aantrekkingskracht van gebieden met wat meer materiaal meer materiaal aantrekken, wat uiteindelijk resulteert in voldoende materiaal om een ​​ster te vormen. of twee – in veel gevallen zal zich meer dan één concentratie van de stof vormen; In andere gevallen wordt één focus in tweeën gesplitst. Planeten vormen zich ook waar materie is, omdat ze worden gevormd door de schijf van materie die de zich vormende ster van brandstof voorziet.

Hoewel dit in het algemeen waar kan zijn, zijn er twee problemen mee. Ten eerste is er geen duidelijke scheidslijn tussen kleine sterren zoals bruine dwergen en massieve planeten die we in een categorie hebben geplaatst die superJupiter wordt genoemd. En het handjevol planeten dat we rechtstreeks in beeld hebben kunnen brengen, lijkt weg te draaien van hun moederster, waar er niet veel materiaal zou moeten zijn om hun vorming te veroorzaken.

Astronomen maakten deze week bekend dat ze de superplaneet Jupiter in wording hebben gefotografeerd, ver van de ster die hij lijkt te draaien. Dit suggereert dat de planeet waarschijnlijk gevormd is door een proces dat typisch sterren voortbrengt in plaats van door het proces dat gasreuzen zoals Jupiter produceert.

We waren naar je aan het kijken

De ster in kwestie heet AB Aurigae en het is een zeer jonge ster op 500 lichtjaar van de zon. Het is ingebed in een wolk van gas, waarvan een deel waarschijnlijk nog steeds in de ster zal vallen. Achter hen is een stofwolk. Deze wolk wordt om verschillende redenen beschouwd als een goede kandidaat voor planeetvorming. Ten eerste is er stof verwijderd uit het gebied dat zich het dichtst bij de ster bevindt. Ten tweede werd het gas in de binnenste schijf gevormd tot spiraalarmen door de effecten van de zwaartekracht.

Een team van onderzoekers gebruikte de tijd van de telescoop om planeten in AB Aurigae te zoeken. En de onderzoekers vonden er blijkbaar een, nu AB Aurigae b genoemd, op ongeveer 100 astronomische eenheden van AB Aurigae (elke astronomische eenheid is de typische afstand tussen de aarde en de zon). Dit is meer dan twee keer de afstand tussen de zon en Pluto. Deze positie plaatst AB Aurigae b in de stofring en in een positie waar hij het soort spiraalarmen zou moeten kunnen creëren die zichtbaar zijn in het gas tussen het stof en de ster. Het moet zich ook buiten het gebied bevinden waar de dichtheid van de materie hoog genoeg is om de natuurlijke vorming van de planeet te herbergen.

Een blik in beeldarchieven geeft aan dat we aanwijzingen hebben dat de planeet al geruime tijd bestaat. De afbeeldingen geven duidelijk aan dat AB Aurigae b in een baan om de aarde is.

De onderzoekers gebruikten modellering om de grootte van de planeet te bepalen die het licht zou kunnen produceren dat we zagen komen van AB Aurigae b. Modellen suggereren dat hoewel de planeet waarschijnlijk nog zal groeien, deze al vier keer zo zwaar is als Jupiter. Een alternatieve modelleringsmethode suggereert dat de massa van Jupiter waarschijnlijk negen keer groter is. Hoe dan ook, de planeet past zeker in de super-Jupiter-categorie.

De afbeelding toont ook enkele vage objecten die lijken op AB Aurigae b, maar verder weg (430 en 580 AU’s). Dit kunnen extra planeten zijn, maar we hebben aanvullende waarnemingen nodig om dit te bevestigen.

wat gebeurt hier?

Dus wat is hier aan de hand? Dichter bij de gastster wordt gedacht dat gasreuzen worden gevormd door de aanwas van grote rotsachtige kernen die dan gas beginnen te trekken. Dit draagt ​​bij aan de groeiende massa van de planeet en bevordert de verdere groei ervan. Deze op hol geslagen groei wordt afgesneden omdat het gas dat het voedt uiteindelijk wordt weggeduwd door de straling van de jonge ster.

Het is echter onwaarschijnlijk dat dit proces zal slagen op de afstanden die we hier zien. Terwijl meer gas langer moet blijven, is er geen stof met een dichtheid die hoog genoeg is om een ​​grote kern te bouwen. Ongebreidelde groei zal nooit beginnen.

Het alternatief is een proces dat vergelijkbaar is met het proces dat een dubbelstersysteem creëert. Willekeurige schommelingen in de hoeveelheid materie leiden tot een concentratie van materie die een functie vervult die vergelijkbaar is met een rotskern. En aangezien de formatieplaats ver van de ster verwijderd is, bestaat de kans dat het groeiproces veel langer doorgaat, met als resultaat een superJupiter.

Natuurastronomie, 2022. DOI: 10.1038 / s41550-022-01634-x (Over DOI’s).