Astronomi so okoli mladega planeta WISPIT 2b zaznali nenavaden vzorec v gibanju plina, ki se ujema z napovedmi modelov nastajanja planetov. Prvič so takšen kinematični podpis nedvoumno povezali s planetom, ki so ga že neposredno posneli.
Mladi planet nastaja sredi diska plina in prahu, v katerem so astronomi zaznali nenavadno gibanje plina. (slika: Dnevne Novice / AI ilustracija)
Planet so že poznali, zdaj so opazili še njegove sledi
V diskih plina in prahu okoli mladih zvezd nastajajo planeti, ki s svojo gravitacijo postopoma spreminjajo okolico. Za seboj lahko puščajo vrzeli, vplivajo na razporeditev materiala in zmotijo gibanje plina. Astronomi takšne strukture poznajo že dolgo, precej težje pa je posamezno spremembo zanesljivo povezati s konkretnim planetom.
WISPIT 2b so neposredno posneli že leta 2025. Nova opazovanja z observatorijem ALMA so zdaj prav na njegovem položaju razkrila izrazit kinematični podpis v plinu. V podatkih ima struktura obliko, ki jo raziskovalci primerjajo s strelo, njene značilnosti pa se ujemajo s simulacijami vpliva mladega planeta na protoplanetarni disk.
Avtorji v raziskavi, objavljeni v The Astrophysical Journal Letters poročajo o prvem potrjenem primeru takšnega kinematičnega podpisa, povezanega z neposredno posnetim planetom. Ker astronomi položaj WISPIT 2b že poznajo, lahko spremembe v plinu precej natančneje povežejo z njim. V drugih sistemih pogosto vidijo le nenavadno strukturo in šele sklepajo, kaj bi jo lahko povzročalo.
Neposredno opazovanje mladih planetov ostaja zahtevno. Ob svetlih zvezdah so razmeroma šibki, pogled nanje pa lahko dodatno otežujeta plin in prah. Kljub temu astronomi premikajo meje takšnih opazovanj – letos so odkrili tudi najšibkejši eksoplanet, neposredno posnet z Zemlje.
Skoraj pet Jupitrovih mas in razvoj še ni končan
WISPIT 2b je plinasti velikan z ocenjeno maso približno 4,9 Jupitrove mase. Od osrednjega zvezdnega sistema je oddaljen približno 57 astronomskih enot oziroma 57-krat toliko, kolikor v povprečju Zemljo loči od Sonca.
Planet leži v veliki vrzeli znotraj protoplanetarnega diska, opazovanja vodikove emisije pa kažejo, da še vedno pridobiva material iz okolice. Njegovo nastajanje torej še ni končano, zato lahko astronomi proučujejo sistem v obdobju, ko mladi planet še vedno vpliva na material okoli sebe.
Po podatkih Evropskega južnega observatorija (ESO) je WISPIT 2 šele drugi znani sistem po PDS 70, v katerem so astronomi neposredno opazili več planetov, ki nastajajo znotraj svojega prvotnega diska.
ALMA je razkrila dogajanje v plinu
Nova opazovanja so opravili z mrežo radijskih teleskopov ALMA v čilskih Andih. Sistem so opazovali septembra in novembra 2025 ter marca 2026. Raziskovalci so spremljali prah in emisijo molekul ogljikovega monoksida, iz katere lahko razberejo razporeditev in hitrost plina.
Pokazala se je plinska vrzel pri WISPIT 2b, pa tudi notranja praznina in obroč materiala med orbitama dveh znanih planetov. Na položaju WISPIT 2b pa je bilo vidno še izrazito odstopanje v hitrosti plina od običajnega kroženja materiala v disku.
V okolici planeta so zaznali tudi presežno emisijo, ki sega čez njegovo Hillovo sfero. To je območje, znotraj katerega ima planet dovolj močan gravitacijski vpliv, da lahko okoli sebe zadržuje material.
Kaj ustvarja celotno opaženo strukturo, še ni dokončno pojasnjeno. Raziskovalci omenjajo kombinacijo spiralnih valov, ki jih v disku sproža planet, lokalnega segrevanja in materiala v disku neposredno okoli WISPIT 2b. Za natančnejše ločevanje teh procesov bodo potrebna nova opazovanja z večjo spektralno ločljivostjo.
V notranjem delu sistema raste še večji svet
WISPIT 2b ni edini velikan v tem mladem sistemu. Astronomi so letos potrdili še WISPIT 2c, ki kroži precej bližje središču, približno 14 astronomskih enot od osrednjega sistema. Njegovo maso ocenjujejo na približno osem do 12 Jupitrovih mas.
Pri potrjevanju njegove narave so uporabili instrumenta SPHERE in GRAVITY+ na teleskopih ESO. Meritve so pokazale, da ne gre le za svetlejši del diska, v spektru objekta pa so zaznali absorpcijo ogljikovega monoksida, skladno z atmosfero mladega plinastega velikana. Podrobnosti so astronomi predstavili v The Astrophysical Journal Letters.
Planeta sta v istem disku, vendar za seboj puščata različne sledi. Pri zunanjem WISPIT 2b izstopata plinska vrzel in lokalna motnja v hitrosti plina, notranji del diska okoli orbite WISPIT 2c pa je močno izpraznjen. Astronomi lahko tako v enem sistemu primerjajo posledice nastajanja dveh velikanskih planetov na različnih razdaljah.
Sledi v plinu bi lahko izdale tudi skrite planete
V številnih mladih sistemih astronomi zaznajo obroče, vrzeli ali motnje v hitrosti plina, planeta, ki bi lahko bil njihov vzrok, pa ne morejo neposredno posneti. Pri WISPIT 2b te težave ni: njegov položaj je znan, zato lahko meritve plina primerjajo z dejanskim položajem planeta.
To lahko pomaga pri razlagi podobnih struktur drugod. Če se izkaže, da določeni vzorci v hitrosti plina zanesljivo spremljajo nastajajoče planete, jih bo mogoče iskati tudi v sistemih, kjer so mladi svetovi za neposredno opazovanje še prešibki ali skriti v gostem materialu.
Planeta v takšnem sistemu morda še ne bo mogoče videti. Gibanje plina okoli njega pa bi lahko pokazalo, kje se skriva.