NASA otkrila najmlađu poznatu planetu: Elias 2-24 b

Tim astronoma potvrdio je postojanje planete Elias 2-24 b, koja kruži oko istoimene mlade zvezde udaljene oko 450 svetlosnih godina od Zemlje, kao najmlađu do sada poznatu planetu u svemiru. Planeta je stara manje od milion godina, po masi približno kao Jupiter, a otkriće je zasnovano na arhivskim podacima Kek opservatorije (W. M. Keck Observatory) na Havajima. Rad je objavljen 16. septembra u časopisu The Astrophysical Journal Letters, a NASA i Kek opservatorija su saopštenja o otkriću objavile 16. i 17. septembra.

Prvi autor studije je Andrea Bernardi, doktorand na Univerzitetu Dijego Portales (Universidad Diego Portales) u Čileu. Među koautorima su Lukas Sjeza (Lucas Cieza), koga NASA navodi kao profesora Instituta za astrofizičke studije u Čileu, a Kek opservatorija kao profesora Univerziteta Dijego Portales, zatim Alis Curlo, Garet Ruejn, Valentin Kristijens, Dimitri Mave, Sebastijan Perez, Džonatan P. Vilijams i drugi.

Do sada je rekord za najmlađu poznatu planetu delilo četvoro: dve planete oko zvezde PDS 70 i dve oko zvezde WISPIT 2, sve starije od pet miliona godina.

“Naši modeli formiranja planeta već su imali poteškoća da objasne dotadašnje rekordere za najmlađu poznatu planetu, četvorostruko izjednačene planete oko zvezde PDS 70 i planete oko zvezde WISPIT 2, sve starije od pet miliona godina”, rekao je Sjeza u saopštenju NASA. “Elias 2-24 b nam pokazuje da čak ni naši najbolji modeli formiranja planeta ne obuhvataju sve važne procese.”

Procep u disku, misterija stara deceniju

Otkriće rešava pitanje koje je astronome mučilo oko deset godina. Radio teleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) u Čileu je tada pokazao procep u disku gasa i prašine oko zvezde Elias 2-24. Veoma veliki teleskop (VLT) Evropske južne opservatorije, takođe u Čileu, potom je u tom procepu zabeležio slabu svetlu tačku. Prema tadašnjim modelima nastanka planeta, planeta veličine Jupitera na Jupiterovoj udaljenosti od svoje zvezde formira se za oko pet miliona godina, a na većoj udaljenosti od zvezde formiranje traje i duže. Tačka svetlosti kod Elias 2-24 nalazila se 55 puta dalje od svoje zvezde nego što je Zemlja od Sunca, a već se ponašala kao planeta u nastajanju, što se nije uklapalo u očekivanja.

Da bi proverio o čemu je reč, Bernardijev tim je pretražio arhivu Kek opservatorije, zajednički projekat te opservatorije i NASA-inog Instituta za nauku o egzoplanetama (NASA Exoplanet Science Institute) pri Kaltehu (Caltech/IPAC). Ista slaba svetla tačka pronađena je na snimcima iz 2018. i 2020. godine, načinjenim kamerom NIRC2 uz pomoć koronografa, uređaja koji blokira svetlost same zvezde kako bi se videli slabiji objekti u njenoj blizini. Spajanjem snimaka i praćenjem kretanja tačke tokom te dve godine, tim je utvrdio da se ona ponaša kao planeta, a ne kao greška snimka ili udaljena pozadinska zvezda.

“Planete bi trebalo tražiti unutar procepa, pošto ih baš one i prave”, rekao je Bernardi. “I tačno tamo smo našli Elias 2-24 b.”

Zvezda Elias 2-24 je jedna od sedam mladih zvezda čije je arhivske snimke tim pregledao, sve snimljene koronografom Kek opservatorije. Svaka od njih ima disk pun prašine, gasa i komada leda i stena, sa strukturama i procepima koji nagoveštavaju da se u njima formiraju planete. Potvrda otkrića oslonila se i na podatke radio teleskopa ALMA i teleskopa VLT.

“Obično čujemo da teleskopi rade odvojeno, ali ova potvrda je bila moguća samo upotrebom više teleskopa zajedno”, rekao je Bernardi u saopštenju NASA. U saopštenju Kek opservatorije je dodao: “Ovo je najmlađa do sada otkrivena planeta, i pošto i dalje aktivno prikuplja materijal iz svoje okoline, u prilici smo da posmatramo fazu formiranja planete koja se retko vidi neposredno.”

Glavni naučnik Kek opservatorije Džon O’Mira (John O’Meara) otkriće je povezao sa vrednošću starih podataka: “Astronomski podaci mogu imati izuzetno dug vek trajanja. Ova zapažanja postoje godinama, ali nove tehnike, unapređeni modeli i svež pogled na podatke otkrili su nešto neočekivano.”

Zašto je otkriće važno za lov na planete?

NASA otkriće povezuje sa svemirskim teleskopom Nensi Grejs Roman (Nancy Grace Roman Space Telescope), lansiranim 30. avgusta 2026. Taj teleskop ima još snažniji koronograf od onih korišćenih u ovom istraživanju i, prema saopštenju NASA, trebalo bi da olakša otkrivanje sličnih planeta u najranijoj fazi formiranja, uključujući i planete na mnogo bliskijim orbitama od Elias 2-24 b, koja se nalazi oko deset puta dalje od svoje zvezde nego što je uobičajeno za planete koje se danas otkrivaju.

Najveći deo od približno 6.000 do sada potvrđenih egzoplaneta pronađen je metodom tranzita, praćenjem privremenog zatamnjenja zvezde kada planeta prođe ispred nje. Taj metod je teško primenljiv na planete duboko zakopane u prašini ili one koje kruže daleko od svoje zvezde, zbog čega je velika većina poznatih egzoplaneta stara milijarde godina i blizu svojih zvezda.

“Galaksija neprekidno stvara nove zvezde i planete, pa ih postoji mnogo u svakoj fazi razvoja”, rekao je Sjeza. “To znači da teorijski možemo da vidimo ceo proces, ali postoji velik jaz u onome što većina teleskopa može da detektuje. Trenutno smo uglavnom slepi za ove bebe planete.”

Studija se oslanja na potvrdu jednog jedinog objekta, izvedenu poređenjem arhivskih snimaka sa samo dva vremenska trenutka, iz 2018. i 2020. godine, i na posrednu detekciju kroz koronograf, ne na direktnu sliku planete. Sama činjenica da je nađen procep u disku i svetla tačka u njemu ne dokazuje sama po sebi kako je planeta nastala, ona pokazuje samo da se nešto formira brže i dalje od zvezde nego što sadašnji modeli predviđaju. Kako su i sami autori istraživanja naglasili, otkriće ukazuje na to da modeli formiranja planeta imaju praznine, a ne da je jedan konkretan model formiranja time potvrđen ili oboren.