Runājot par to, kā un kur veidojas planētu sistēmas, astronomi domāja, ka viņiem ir diezgan labs lietu risināšanas veids. Dominējošā teorija, kas pazīstama kā Miglāja hipotēze, apgalvo, ka zvaigznes un planētas veidojas no masīviem putekļu un gāzes mākoņiem (t.i. miglājiem). Tiklīdz šis mākonis piedzīvo gravitācijas sabrukumu centrā, tā atlikušie putekļi un gāze veido protoplanetāru disku, kas galu galā akreditējas, veidojot planētas.
Tomēr, pētot tālo zvaigzni NGTS-1 - M veida (sarkano punduri), kas atrodas apmēram 600 gaismas gadu attālumā - starptautiska komanda, ko vadīja Vorikas universitātes astronomi, atklāja masīvu “karstu Jupiteru”, kas šķita pārāk liels lai riņķo ap tik mazu zvaigzni. Šīs “briesmoniskās planētas” atklāšana ir dabiski izaicinājusi dažus iepriekš pieņemtus priekšstatus par planētu veidošanos.
Pētījums ar nosaukumu “NGTS-1b: karsts Jupiters, kurš šķērso M-punduri” nesen parādījās Karaliskās astronomiskās biedrības ikmēneša paziņojumi. Komandu vadīja Dr Daniels Beiliss un profesors Pīters Vatlijs no Varvikas universitātes, un tajā bija pārstāvji no Ženēvas observatorijas, Kavendišas laboratorijas, Vācijas Aviācijas un kosmosa centra, Lesteras Kosmosa un Zemes novērošanas institūta, TU Berlīnes centra. Astronomija un astrofizika, kā arī vairākas universitātes un pētniecības institūti.
Atklājums tika veikts, izmantojot datus, kas iegūti no ESO nākamās paaudzes tranzīta apsekojuma (NGTS) objekta, kurš atrodas Paranal observatorijā Čīlē. Šo iekārtu vada starptautisks astronomu konsorcijs, kas nāk no Varvikas, Lesteras, Kembridžas universitātēm, Belfāstas Karalienes universitātes, Ženēvas observatorijas, Vācijas Aviācijas un kosmosa centra un Čīles universitātes.
Izmantojot visu pilnībā robotizēto kompakto teleskopu klāstu, šis fotometriskais pētījums ir viens no vairākiem projektiem, kas ir paredzēts, lai komplimentu Keplera kosmiskais teleskops. Patīk Keplers, tas uzrauga attālās zvaigznes, lai redzētu pēkšņas spilgtuma krišanās pazīmes, kas norāda uz planētu, kas iet zvaigznei priekšā (pazīstama arī kā “tranzīta”) zvaigznei attiecībā pret novērotāju. Pārbaudot datus, kas iegūti no NGTS-1, kas ir pirmā zvaigzne, kas tika atklāta aptaujā, viņi veica pārsteidzošu atklājumu.
Balstoties uz tās eksoplanetes (NGTS-1b) radīto signālu, viņi noteica, ka tas ir gāzes gigants, kura izmērs ir aptuveni tāds pats kā Jupiteram un gandrīz tikpat masīvs (0,812 Jupitera masas). Tās orbitālais periods 2,6 dienas arī norādīja, ka tas riņķo ļoti tuvu zvaigznei - aptuveni 0,0326 AU -, kas padara to par “karstu Jupiteru”. Balstoties uz šiem parametriem, komanda arī aprēķināja, ka NGTS-1b temperatūra ir aptuveni 800 K (530 ° C; 986 ° F).
Atklājums komandai meta cilpu, jo tika uzskatīts, ka šāda lieluma planētām nav iespējams veidoties ap mazām, M veida zvaigznēm. Saskaņā ar pašreizējām teorijām par planētu veidošanos tiek uzskatīts, ka sarkanās punduru zvaigznes spēj veidot akmeņainas planētas - par to liecina daudzie, kas ir atklāti ap vēlu sarkanajiem punduriem -, bet nespēj savākt pietiekami daudz materiāla, lai izveidotu Jupitera izmēra planētas. .
Kā Vrvaika Universitātes paziņojumā presei komentēja Dr Daniel Bayliss, Ženēvas universitātes astronoms un galvenā darba autore:
“NGTS-1b atklāšana mums bija pilnīgs pārsteigums - nebija domājams, ka ap tik mazām zvaigznēm eksistē šādas masīvas planētas. Šī ir pirmā eksoplanete, ko esam atraduši ar savu jauno NGTS iekārtu, un mēs jau tagad izaicinām saņemto gudrību par to, kā veidojas planētas. Mūsu uzdevums ir tagad noskaidrot, cik izplatīti ir šie planētu tipi Galaktikā, un ar jauno NGTS iekārtu mums ir iespējas to darīt. ”
Iespaidīgs ir arī fakts, ka astronomi tranzītu pamanīja vispār. Salīdzinot ar citām zvaigžņu klasēm, M veida zvaigznes ir vismazākās, stilīgākās un viszemākās. Agrāk ap tiem tika atklāti akmeņaini ķermeņi, mērot to stāvokļa nobīdes attiecībā pret Zemi (pazīstams arī kā radiālā ātruma metode). Šīs nobīdes izraisa vienas vai vairāku planētu gravitācijas vilkšana, kas liek planētai “ļodzīties” uz priekšu un atpakaļ.
Īsāk sakot, M tipa zvaigznes vājā apgaismojuma dēļ ir ļoti nepraktiski kontrolēt to spilgtuma kritumus (pazīstams arī kā tranzīta metode). Tomēr, izmantojot NGTS sarkano jutīgo kameru, komanda daudzus mēnešus varēja novērot nakts debesu plankumus. Laika gaitā viņi pamanīja no NGTS-1 ienākošos kritienus ik pēc 2,6 dienām, kas liecināja, ka priekšā periodiski iet planēta ar īsu orbītas periodu.
Pēc tam viņi izsekoja planētas orbītu ap zvaigzni un apvienoja tranzīta datus ar radiālā ātruma mērījumiem, lai noteiktu tās lielumu, stāvokli un masu. Kā norādīja profesors Pīters Vatlijs (kurš vada NGTS), planētas atrašana bija smags darbs. Bet galu galā tā atklāšana varētu izraisīt daudz vairāk gāzes gigantu atklāšanu ap zema masas zvaigznēm:
“NGTS-1b bija grūti atrast, neskatoties uz planētas briesmoni, jo tā vecāka zvaigzne ir maza un vāja. Mazas zvaigznes patiesībā ir visizplatītākās Visumā, tāpēc iespējams, ka ir daudz šo milzu planētu, kuras gaida atrašanu. Nostrādājis gandrīz desmit gadus, lai attīstītu NGTS teleskopu masīvu, ir saviļņojoši redzēt, ka tas izceļ jaunus un negaidītus planētu veidus. Es ļoti ceru redzēt, kādus citus aizraujošus planētas mēs varam parādīt. ”
Pazīstamajā Visumā visizplatītākās ir M veida zvaigznes, kas veido 75% no visām Piena ceļa galaktikas zvaigznēm. Agrāk akmeņu ķermeņu atklāšana ap tādām zvaigznēm kā Proxima Centauri, LHS 1140, GJ 625 un septiņas klinšainās planētas ap TRAPPIST-1, daudziem astronomiskajā sabiedrībā lika secināt, ka sarkanās pundurzvaigznes ir labākā vieta, kur meklēt. Zemei līdzīgas planētas.
Tāpēc karstā Jupitera atrašana, kas riņķo ap NGTS-1, tiek uzskatīta par norādi, ka arī citām sarkanajām punduru zvaigznēm varētu būt riņķojuši apkārt gāzes milži. Pirmkārt, šis jaunākais atradums vēlreiz parāda eksoplanētu pētījumu nozīmīgumu. Ar katru atradumu, kas pārsniedz mūsu Saules sistēmu, jo vairāk mēs uzzinām par planētu veidošanās un attīstības veidiem.
Katrs mūsu atklājums uzlabo arī mūsu izpratni par to, cik iespējams, ka mēs kaut kur atklāsim dzīvi tur. Galu galā, kāds ir lielāks zinātniskais mērķis nekā noteikt, vai mēs Visumā esam vieni vai ne?
