Hubble zkoumá stíny v protoplanetárních discích při hledání exoplanet

Výzkumníci používají Hubbleův vesmírný dalekohled ke studiu okolí protoplanetárního disku

mladá hvězda TW Hydrae, která se nachází přibližně200 světelných let od Země. Stíny pohybující se prostorem naplněným prachem a plynem naznačují možnou přítomnost dvou formujících se planet a malá mezera naznačuje třetího kandidáta. Studie pomáhá pochopit, jak vypadala sluneční soustava během svého formování.

V roce 2017 astronomové oznámili nálezstín klouzající po povrchu obrovského disku plynu a prachu obklopujícího červeného trpaslíka. Stín nepochází z planety, ale z vnitřního disku, který je oproti mnohem většímu vnějšímu mírně nakloněný. V nové studii vědci oznámili objev druhého stínu, tvořeného dalším vnitřním diskem umístěným pod jiným úhlem.

Dva záběry na okolí protoplanetárního diskuhvězda TW Hydra. Snímek z roku 2016 ukazuje jeden stín vrhaný vnitřkem disku na vnější straně, ale snímek z roku 2021 jej rozděluje na dva odlišné stíny. Obrázek: NASA, ESA, J. Debes (STScI)

Po simulaci různých možností výzkumníciDošli k závěru, že pozorování nejlépe popisuje systém, ve kterém jsou dva další umístěny uvnitř vnějšího plyno-prachového disku. Při prvním pozorování se nacházejí tak blízko u sebe, že si jich nikdo nevšiml. Nyní se posunuly a rozdělily do dvou samostatných stínů. 

Vědci se domnívají, že disky jsouznamení vzniku neviditelných planet kolem hvězdy. Přitahují materiál a deformují strukturu, která by jinak byla dokonale plochým diskem. Podezřelé planety se nacházejí přibližně ve stejné vzdálenosti, jako Jupiter obíhá kolem Slunce. 

Stíny projdou kolem hvězdy přibližně jednu otáčkukaždých 15 let. Dva vnitřní disky jsou nakloněny přibližně 5–7° vzhledem k rovině vnějšího disku. To je srovnatelné s rozsahem sklonů drah planet ve sluneční soustavě. 

Vnější disk, na který dopadají stíny, je několikkrát poloměr Kuiperova pásu ve sluneční soustavě. Vědci také zjistili, že má malou mezeru, která je dvakrát větší než průměrná vzdálenost od Pluta ke Slunci. To může být důkazem existence třetí planety.

Protoplanetární disk TW Hydra se nachází téměřkolmo pro pozorování ze Země. Otevírá se tak možnost detailně studovat změny, ke kterým v systému dochází. Vědci věří, že další analýza pomůže lépe porozumět tomu, jak vznikly planety sluneční soustavy.

Přečtěte si více:

Vědci poprvé viděli, jak hvězda požírá planetu: to nakonec čeká Zemi

Dvě superzemě nalezené na okraji obyvatelné zóny: jedna z nich má příjemnou teplotu

Vědci zkoumali umírající mozek a řekli, co našli

Na obálce: Umělecká ilustrace několika vnořených disků spojených s formujícími se planetami obklopujícími hvězdu. Obrázek: NASA. ESA, L. Husták (STScI)