Teleskop Keck dostrzega najmłodszą egzoplanetę w trakcie formowania się

Teleskop Keck dostrzega najmłodszą egzoplanetę w trakcie formowania sięOriginal Press Release
Dzięki połączeniu siły obu 10-metrowych teleskopów obserwatorium W.

LkCa 15 b jest najmłodszą planetę jaką kiedykolwiek znaleziono, około 5 razy młodszą niż poprzedni rekordzista. Ten młody gazowy olbrzym właśnie powstaje z gazu i pyłu. W przeszłości nie było możliwe mierzenie tego rodzaju zjawisk ponieważ zachodzą bardzo blisko gwiazdy. Po raz pierwszy byliśmy w stanie przeprowadzić bezpośrednie pomiary nie tylko samej planety, ale również pyłowej materii, która ją otacza

Adam Kraus
Instytut Astronomii Uniwerstytetu Hawajów

Optyczna magia wykorzystana przez astronomów do dokonania obserwacji polegała na połączeniu możliwości optyki adaptacyjnej teleskopów Keck z metodą aperturowej interferometrii maskującej. Pierwsza z nich wykorzystuje deformowalne lustro by w czasie rzeczywistym korygować zniekształcenia wprowadzane w obraz gwiazd przez atmosferę. Interferometria zaś polega na umieszczeniu małej maski zawierającej kilka otworów na drodze światła zbieranego i wzmacnianego przez gigantyczne teleskopu, za pomocą której naukowcy mogą manipulować falami świetła.

„To tak, jakbyśmy mieli szereg małych lusterek „- wyjaśnia Kraus. -” Dzięki niej możemy manipulować światłem i niwelować zniekształcenia.” Technika pozwala astronomom wymazać jasne światło gwiazdy. Mogą wówczas dostrzec pyłowe dyski wokół nich, jak również przerwy w pyłowych otoczkach, w których mogą skrywać się protoplanety.

„W rzeczywistości interferometria jest wykorzystywana od XIX wieku, ale dopiero od jakichś 7 lat, dzięki zastosowaniu optyki adaptywnej, jest w stanie dotrzeć do młodych gwiazd w pobliżu Słońca”-  mówi dr Ireland. -” Od tego momentu staramy się rozszerzać granice tej techniki za pomocą największych teleskopów na świecie, zwłaszcza teleskopów obserwatorium Keck.”

Początkowo naukowcy przeprowadzili przegląd 150 młodych, otoczonych przez pył gwiazd leżących w obszarach produkujących nowe gwiazdy. Następnie naukowcy skoncentrowali badania na wytypowanych w jego efekcie kilkunastu gwiazdach do doprowadziło do odkrycia LkCa 15 b.

,p>”Gwiazda LkCa 15 była dopiero drugim celem badań, jednak od razu wiedzieliśmy, że zaobserwowaliśmy coś nowego „- mówi Kraus. -” Mogliśmy dostrzec słabe punktowe źródło w pobliżu gwiazdy. Mając nadzieję, że może to być planeta podobna do Jowisza wróciliśmy do niej w kolejnym roku aby uzyskać więcej danych.”

Dalsze badania w falach o różnej długości, ujawniły, że zjawisko to jest znacznie bardziej złożone niż pojedynczy, towarzyszący gwieździe obiekt.

„Zdaliśmy sobie sprawę, że odkryliśmy gazową egzoplanetę wielkości Jowisza, ale jednocześnie mogliśmy również mierzyć otaczające ją pył i gaz. Odkryliśmy planetę, być może nawet przyszły układ planetarny, u zarania jego dziejów „- podsumowuje Kraus.

Dr. Kraus i Ireland zamierzają kontynuować swoje obserwacje LkCa 15 i inne niedalekie młode gwiazdy mając nadzieję skonstruowania jaśniejszego obrazu tego, jak powstają gwiazdy i ich układu planetarne.

Źródła:

Youngest Planet Seen As It’s Forming

The first direct image of a planet in the process of forming around its star has been captured by astronomers who combined the power of the 10-meter Keck telescopes with a bit of optical sleight of hand.

What astronomers are calling LkCa 15 b, looks like a hot “protoplanet” surrounded by a swath of cooler dust and gas, which is falling into the still-forming planet. Images have revealed that the forming planet sits inside a wide gap between the young parent star and an outer disk of dust.

“LkCa 15 b is the youngest planet ever found, about 5 times younger than the previous record holder,” said astronomer Adam Kraus of the University of Hawaii’s Institute for Astronomy. “This young gas giant is being built out of the dust and gas. In the past, you couldn’t measure this kind of phenomenon because it’s happening so close to the star. But, for the first time, we’ve been able to directly measure the planet itself as well as the dusty matter around it.”

Kraus will be presenting the discovery at an Oct. 19 meeting at NASA’s Goddard Space Flight Center. The meeting follows the acceptance of a research paper on the discovery by Kraus and Michael Ireland (of Macquarie University and the Australian Astronomical Observatory), in The Astrophysical Journal (available at http://arxiv.org/abs/1110.3808)

The optical sleight of hand used by the astronomers is to combine the power of Keck’s Adaptive Optics with a technique called aperture mask interferometry. The former is the use of a deformable mirror to rapidly correct for atmospheric distortions to starlight. The latter involves placing a small mask with several holes in the path of the light collected and concentrated by a giant telescope. With that, the scientists can manipulate the light waves.

“It’s like we have an array of small mirrors,” said Kraus. “We can manipulate the light and cancel out distortions.” The technique allows the astronomers to cancel out the bright light of stars. They can then resolve disks of dust around stars and see gaps in the dusty layers where protoplanets may be hiding.

“Interferometry has actually been around since the 1800’s, but through the use of adaptive optics has only been able to reach nearby young suns for about the last 7 years.” said Dr. Ireland. “Since then we’ve been trying to push the technique to its limits using the biggest telescopes in the world, especially Keck.”

The discovery of LkCa 15 b began as a survey of 150 young dusty stars in star forming regions. That led to the more concentrated study of a dozen stars.

“LkCa 15 was only our second target, and we immediately knew we were seeing something new,” said Kraus. “We could see a faint point source near the star, so thinking it might be a Jupiter-like planet we went back a year later to get more data.”

In further investigations at varying wavelengths, the astronomers were intrigued to discover that the phenomenon was more complex than a single companion object.

“We realized we had uncovered a super Jupiter-sized gas planet, but that we could also measure the dust and gas surrounding it. We’d found a planet, perhaps even a future solar system at its very beginning” said Kraus.

Drs. Kraus and Ireland plan to continue their observations of LkCa 15 and other nearby young stars in their efforts to construct a clearer picture of how planets and solar systems form.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *