Când vine vorba despre cum și unde se formează sistemele planetare, astronomii au crezut că au o manieră destul de bună asupra lucrurilor. Teoria predominantă, cunoscută sub denumirea de Ipoteză Nebulară, afirmă că stelele și planetele se formează din nori masivi de praf și gaz (adică nebuloase). Odată ce acest nor înregistrează un colaps gravitațional la centru, praful și gazul rămas formează un disc protoplanetar care în cele din urmă se accelerează pentru a forma planete.
Cu toate acestea, când studiază steaua îndepărtată NGTS-1 - o tip M (pitică roșie) situată la aproximativ 600 de ani lumină distanță - o echipă internațională condusă de astronomi de la Universitatea din Warwick a descoperit un „Jupiter fierbinte” masiv care părea mult prea mare. să orbiteze o stea atât de mică. Descoperirea acestei „planete monstru” a contestat în mod natural câteva noțiuni menținute anterior despre formarea planetară.
Studiul, intitulat „NGTS-1b: Un Jupiter fierbinte care tranzitează un pitic M”, a apărut recent în Avize lunare ale Royal Astronomical Society. Echipa a fost condusă de dr. Daniel Bayliss și profesorul Peter Wheatley de la Universitatea din Warwick și a inclus membri ai Observatorului de la Geneva, Laboratorul Cavendish, Centrul aerospațial german, Institutul Leicester pentru observația spațiului și a pământului, Centrul TU Berlin pentru Astronomie și Astrofizică și multiple universități și institute de cercetare.
Descoperirea a fost făcută folosind datele obținute de facilitatea de sondaj de tranzit de nouă generație (NGTS) a ESO, care se află la Observatorul Paranal din Chile. Această facilitate este condusă de un consorțiu internațional de astronomi care provin din universitățile din Warwick, Leicester, Cambridge, Queen's University Belfast, Observatorul de la Geneva, Centrul aerospațial german și Universitatea din Chile.
Folosind o gamă completă de telescoape compacte complet robotizate, acest sondaj fotometric este unul dintre mai multe proiecte menite să complimenteze Telescop spațial Kepler. Ca Kepler, monitorizează stelele îndepărtate pentru a observa semne de scufundări bruște în luminozitate, care sunt o indicație a unei planete care trece prin fața (de asemenea, „tranzitorie”) stea, în raport cu observatorul. La examinarea datelor obținute de la NGTS-1, prima stea care a fost găsită de sondaj, au făcut o descoperire surprinzătoare.
Pe baza semnalului produs de exoplaneta sa (NGTS-1b), ei au stabilit că este un gigant de gaze aproximativ la aceeași dimensiune ca Jupiter și aproape la fel de masiv (mase de Jupiter 0,812). Perioada orbitală de 2,6 zile a indicat, de asemenea, că orbitează foarte aproape de steaua sa - aproximativ 0,0326 AU - ceea ce o face un „Jupiter fierbinte”. Pe baza acestor parametri, echipa a estimat, de asemenea, că NGTS-1b experimentează temperaturi de aproximativ 800 K (530 ° C; 986 ° F).
Descoperirea a aruncat echipa pentru o buclă, deoarece se credea imposibil ca planetele de această dimensiune să se formeze în jurul unor stele mici, de tip M. În conformitate cu teoriile actuale despre formarea planetei, se crede că stelele pitice roșii sunt capabile să formeze planete stâncoase - așa cum se dovedește a numeroase care au fost descoperite în jurul piticilor roșii din târziu - dar nu sunt în măsură să adune suficient material pentru a crea planete de dimensiunea Jupiter. .
După cum a comentat dr. Daniel Bayliss, astronom la Universitatea din Geneva și autorul principal pe hârtie, în comunicatul de presă al Universității din Warwick:
„Descoperirea NGTS-1b a fost o surpriză completă pentru noi - astfel de planete masive nu s-au crezut că există în jurul unor stele atât de mici. Acesta este primul exoplanet pe care l-am găsit cu noua noastră instalație NGTS și provocăm deja înțelepciunea primită despre modul în care se formează planetele. Provocarea noastră este să aflăm acum cât de obișnuite sunt aceste tipuri de planete în Galaxie, iar cu noua instalație NGTS suntem bine pregătiți să facem asta. ”
Ceea ce este de asemenea impresionant este faptul că astronomii au observat deloc tranzitul. Comparativ cu alte clase de stele, stelele de tip M sunt cele mai mici, cele mai cool și mai slabe. În trecut, corpurile stâncoase au fost detectate în jurul lor prin măsurarea schimbărilor în poziția lor în raport cu Pământul (de asemenea, metoda de viteză radială). Aceste schimbări sunt cauzate de remorcherul gravitațional al uneia sau mai multor planete care fac ca planeta să se „înfășoare” înainte și înapoi.
Pe scurt, lumina scăzută a unei stele de tip M a făcut ca monitorizarea acestora să fie scăzute în luminozitate (de asemenea, metoda de tranzit) extrem de practic. Cu toate acestea, folosind camerele sensibile la roșu ale NGTS, echipa a fost în măsură să monitorizeze petele de pe cerul nopții timp de mai multe luni. De-a lungul timpului, au observat scurgeri care provin de la NGTS-1 la fiecare 2,6 zile, ceea ce indica faptul că o planetă cu o perioadă orbitară scurtă trecea periodic în fața ei.
Apoi au urmărit orbita planetei în jurul stelei și au combinat datele de tranzit cu măsurători ale vitezei radiale pentru a determina dimensiunea, poziția și masa acesteia. După cum a indicat profesorul Peter Wheatley (care conduce NGTS), găsirea planetei a fost o muncă grea. În cele din urmă, descoperirea sa ar putea duce la detectarea mai multor giganți de gaz în jurul stelelor cu masă scăzută:
„NGTS-1b a fost dificil de găsit, în ciuda faptului că este un monstru al unei planete, pentru că steaua ei părinte este mică și slabă. Stelele mici sunt de fapt cele mai frecvente din univers, așa că este posibil ca multe dintre aceste planete uriașe să aștepte să fie fondate. După ce a lucrat aproape un deceniu la dezvoltarea tabloului de telescop NGTS, este încântător să-l vedem alegând tipuri noi și neașteptate de planete. Aștept cu nerăbdare să văd ce alte tipuri de noi planete interesante ne putem transforma. "
În universul cunoscut, stelele de tip M sunt de departe cele mai frecvente, reprezentând 75% din toate stelele din Galaxia Lăptării. În trecut, descoperirea de corpuri stâncoase în jurul unor stele precum Proxima Centauri, LHS 1140, GJ 625 și cele șapte planete stâncoase din jurul TRAPPIST-1, au determinat mulți din comunitatea astronomică să ajungă la concluzia că stelele pitice roșii erau cel mai bun loc de căutat. Planetele asemănătoare pământului.
Descoperirea unui Jupiter fierbinte care orbitează NGTS-1 este, prin urmare, văzută ca un indiciu că alte stele pitice roșii ar putea avea și giganți de gaz orbitant. Mai presus de toate, această ultimă descoperire demonstrează încă o dată importanța cercetării exoplanetare. Cu fiecare descoperire pe care o facem dincolo de sistemul nostru solar, cu atât aflăm mai multe despre modalitățile în care planetele se formează și evoluează.
Fiecare descoperire pe care o facem avansează, de asemenea, înțelegerea noastră despre cât de probabil am fi să descoperim viața undeva. Căci la final, ce obiectiv științific mai mare există decât să stabilim dacă suntem sau nu singuri în Univers?
