De ontdekking roept nieuwe vragen op over de migratie van gasreuzen, evenals hun vorming aan de rand van planetaire systemen.
Met behulp van de ALMA-radiotelescoop-array hebben astronomen vier breuken in de protoplanetaire schijf rond de jonge ster geïdentificeerd, die duiden op de aanwezigheid van een kwartet massieve exoplaneten met een extreem bereik van banen - de buitenplaneet is meer dan 1000 keer verder van de ster verwijderd dan de binnenste. De ontdekking roept nieuwe vragen op over de migratie van gasreuzen, evenals hun vorming aan de rand van planetaire systemen. Een artikel waarin de studie werd beschreven, werd gepresenteerd in de Astrophysical Journal Letters.
“Modellen van planeetvorming hebben de neiging om die te beschrijven die al zijn waargenomen, dus nieuwe ontdekkingen passen niet noodzakelijk in simulaties. Massieve werelden zoals Saturnus worden bijvoorbeeld in twee hoofdfasen gevormd: eerst wordt een vaste kern gevormd en vervolgens wordt er een gaslaag overheen "uitgerekt". Deze processen moeten echter erg traag verlopen op grote afstanden van de ster, dus bijna alle modellen leiden niet tot de creatie van enorme reuzen aan de rand van planetaire systemen”, zegt Katy Clarke, hoofdauteur van de studie aan het Institute of Astronomy, University of Cambridge (VK).
De ster CI Tau, jong naar astronomische maatstaven, is slechts 2 miljoen jaar oud en leeft ongeveer 450 lichtjaar van de aarde in de richting van het sterrenbeeld Stier. Het is omgeven door een enorme schijf van stof en ijs, waarin planeten, satellieten, asteroïden en andere astronomische objecten zijn ontstaan en zich blijven vormen. In 2016 werd de ster beroemd door de ontdekking van hete Jupiter in zijn baan, waardoor CI Tau de jongste ster is met een exoplaneet van dit type. En nu, dankzij nieuwe waarnemingen van ALMA, zijn er niet minder interessante buren gevonden in CI Tau b.
De banen van alle vier de reuzenplaneten in het systeem zijn heel verschillend: de dichtstbijzijnde is ongeveer dezelfde afstand van CI Tau als Mercurius van de zon, en de verste is meer dan 3 keer zo ver van de ster dan Neptunus van de zon. De twee buitenste planeten zijn qua massa vergelijkbaar met Saturnus, terwijl een van de binnenste bijna een volledig analoog is van Jupiter, en de tweede bijna 10 keer "zwaarder" is.
Artistieke weergave van hete jupiter. Krediet: ESO.
De ontdekking roept veel vragen op. Ten eerste hebben eerdere waarnemingen aangetoond dat ongeveer één procent van de sterren hete Jupiters in hun banen heeft, maar de meeste zijn honderden keren ouder dan CI Tau. Ten tweede is het onduidelijk of de drie buitenplaneten een rol speelden bij de migratie van de binnenwereld naar de ster, en zo ja, of dit typerend is voor andere systemen. En tot slot hebben astronomen nog geen overtuigende scenario's die de vorming van de twee buitenplaneten onthullen.
De volgende taak noemen wetenschappers de studie van dit mysterieuze systeem op verschillende golflengten om meer informatie te verkrijgen over de eigenschappen van de schijf en de planeten erin.
Promotie video:
Roman Zakharov
