Kui rääkida sellest, kuidas ja kus planeedisüsteemid moodustuvad, arvasid astronoomid, et neil on asjadega päris hästi hakkama saada. Nebulaarse hüpoteesina tuntud valdav teooria väidab, et tähed ja planeedid tekivad massiivsetest tolmu- ja gaasipilvedest (st udud). Kui selle pilve keskpunktis on gravitatsiooniline kokkuvarisemine, moodustab selle järelejäänud tolm ja gaas protoplanetaarse ketta, mis lõpuks akrediteerib planeete.
Warwicki ülikooli astronoomide juhitud rahvusvaheline meeskond avastas Warwicki ülikooli astronoomide juhitud rahvusvahelise tähe NGTS-1 - M-tüüpi (punane kääbus) - umbes 600 valgusaasta kaugusel asuvat tähte aga liiga suurena. orbiidil nii väikest tähte. Selle “koletisplaneedi” avastamine on loomulikult vaidlustanud mõned varem peetud arusaamad planeetide moodustumisest.
Uuring pealkirjaga “NGTS-1b: M-kääbust läbi viiv kuum Jupiter” ilmus hiljuti Kuningliku Astronoomiaühingu igakuised teated. Töörühma juhtisid dr Daniel Bayliss ja professor Peter Wheatley Warwicki ülikoolist. Sellesse kuulusid liikmed Genfi observatooriumist, Cavendishi laborist, Saksamaa kosmosekeskusest, Leicesteri kosmose- ja maavaatlusinstituudist, TLÜ Berliini keskusest. Astronoomia ja astrofüüsika ning mitmed ülikoolid ja teadusinstituudid.
Avastus tehti ESO järgmise põlvkonna transiidiuuringu (NGTS) rajatisel, mis asub Tšiilis Paranali vaatluskeskuses. Seda rajatist juhib rahvusvaheline astronoomide konsortsium, kes pärinevad Warwicki, Leicesteri, Cambridge'i ülikoolidest, Belfasti kuninganna ülikoolist, Genfi observatooriumist, Saksamaa lennunduskeskusest ja Tšiili ülikoolist.
Kasutades tervet hulka täielikult robotiseeritud kompaktseid teleskoope, on see fotomeetriline uuring üks paljudest projektidest, mis on mõeldud Kepleri kosmoseteleskoop. Nagu Kepler, see jälgib kaugeid tähti, kui ilmnevad äkilised heleduse vähenemise nähud, mis osutavad tähe ette (ehk nn. transiidiks) kulgevale planeedile vaatleja suhtes. Uurides uuringu põhjal leitud esimest tähte NGTS-1 saadud andmeid, tegid nad üllatava avastuse.
Selle eksoplaneedi (NGTS-1b) tekitatud signaali põhjal leidsid nad, et tegemist on umbes sama suurusega Jupiteriga gaasihiiglasega ja peaaegu sama suure massiga (0,812 Jupiteri massi). Selle 2,6-päevane orbitaalperiood näitas ka, et see tiirleb tähe lähedale - umbes 0,0326 AU -, mis teeb temast “kuuma Jupiteri”. Nende parameetrite põhjal hindas meeskond ka seda, et NGTS-1b temperatuur on umbes 800 K (530 ° C; 986 ° F).
Avastus viis meeskonna silmusesse, kuna arvati, et sellise suurusega planeetidel pole väikeste M-tüüpi tähtede ümber võimatu moodustuda. Vastavalt praegustele teooriatele planeedi moodustumise kohta arvatakse, et punased kääbustähed suudavad moodustada kiviseid planeete - nagu tõestavad paljud, mis on avastatud hiliste punaste kääbuste ümber -, kuid ei suuda koguda piisavalt materjali Jupiteri suuruse planeetide loomiseks .
Nagu kommenteeris Warwicki ülikooli pressiteates dr Genfi ülikooli astronoom ja paberil olnud peatoimetaja dr Daniel Bayliss:
„NGTS-1b avastamine oli meile täielik üllatus - selliste väikeste tähtede ümber ei usutud eksisteerivat selliseid massiivseid planeete. See on esimene eksoplaneet, mille oleme leidnud oma uue NGTS-i rajatisega ja seame juba proovile planeedide moodustamise tarkuse. Meie ülesanne on nüüd välja selgitada, kui levinud on seda tüüpi planeedid galaktikas, ja uue NGTS-rajatisega on meil selleks hea võimalus. ”
Samuti on muljetavaldav asjaolu, et astronoomid üldse märkasid transiiti. Võrreldes teiste täheklassidega on M-tüüpi tähed kõige väiksemad, lahedamad ja tuhmid. Varem on nende ümber kiviseid kehasid tuvastatud, mõõtes nihkeid oma asendis Maa suhtes (aka. Radiaalse kiiruse meetod). Need nihked on põhjustatud ühe või mitme planeedi gravitatsioonilisest pukseerimisest, mis põhjustab planeedi edasi-tagasi vehkimist.
Lühidalt, M-tüüpi tähe hämaras on nende heleduse languse (ehk transiidimeetodi) jälgimise väga ebapraktiliseks. NGTS punetundlike kaamerate abil sai meeskond aga mitu kuud jälgida öötaeva laike. Aja jooksul märkasid nad NGTS-1 juurest tulnud kastmeid 2,6 päeva tagant, mis näitas, et lühikese orbitaalperioodiga planeet möödus perioodiliselt selle ees.
Seejärel jälgisid nad planeedi orbiiti tähe ümber ja ühendasid transiidiandmed radiaalse kiiruse mõõtmistega, et teha kindlaks selle suurus, asukoht ja mass. Nagu märkis professor Peter Wheatley (kes juhib NGTS-i), oli planeedi leidmine vaevarikas töö. Kuid lõpuks võib selle avastamine viia veel paljude gaasihiiglaste avastamiseni väikese massiga tähtede ümber:
Vaatamata sellele, et ta on planeedi koletis, oli NGTS-1b keeruline leida, kuna selle vanemtäht on väike ja nõrk. Väikesed tähed on tegelikult universumis kõige tavalisemad, nii et on võimalik, et neid hiiglaslikke planeete leidub palju. Olles töötanud NGTS-i teleskoobimassiivi arendamisel peaaegu kümme aastat, on põnev näha, et see valib välja uusi ja ootamatuid planeete. Ootan huviga, milliseid muid põnevaid uusi planeete me saame üles tuua. ”
Teadaolevas universumis on M-tüüpi tähed vaieldamatult levinumad, moodustades 75% kõigist Linnutee galaktika tähtedest. Minevikus avastas kiviste kehade leidmine selliste tähtede ümber nagu Proxima Centauri, LHS 1140, GJ 625 ja seitse kivist planeeti TRAPPIST-1 ümbruses ning viis paljude astronoomilise kogukonna järeldusele, et punased kääbustähed on parim koht, kust otsida. Maa-sarnased planeedid.
NGTS-1 tiirleva kuuma Jupiteri avastamist peetakse seetõttu märgiks, et ka teistel punastel kääbustähtedel võivad tiirutada ümber gaasihiiglased. Ennekõike näitab see viimane leid veelkord eksoplaneedi uurimise olulisust. Iga avastusega, mis meie päikesesüsteemist kaugemale jõuab, õpime seda enam, kuidas planeedid tekivad ja arenevad.
Iga avastus, mis me teeme, edendab ka meie arusaamist sellest, kui tõenäoline võib olla elu kusagil seal. Lõpuks, mis on suurem teaduslik eesmärk kui selle kindlaksmääramine, kas oleme universumis üksi või mitte?
