Vorige maand kondigden astronomen aan dat ze een zeldzaam beeld hadden gemaakt van twee planeten die zich rond een jonge, 6 miljoen jaar oude ster vormden, ongeveer 370 lichtjaar weg, PDS 70 genaamd. Nu, na nader onderzoek, hebben ze iets gevonden nog verrassender: het eerste bewijs van een maanvormende schijf rond een van die planeten, PDS 70c.
De twee planeten werden gevonden met behulp van de Very Large Telescope (VLT) van de European Southern Observatory, die de gloed van waterstof in gaswolken kan detecteren. De waarnemingen stelden onderzoekers in staat de planeten PDS 70b en PDS 70c te vinden, die beide even groot of groter zijn dan Jupiter, die door een puinwolk rond hun ster ploegen die een circumstellaire schijf wordt genoemd en een detecteerbare opening in het gas en stof produceert.
In de nieuwe studie in The Astrophysical Journal Letters hebben onderzoekers de Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), een groep van 66 schotelantennes in Noord-Chili, getraind op het PDS 70-systeem. De telescoop kan zeer zwakke radiogolven detecteren die worden afgegeven door fijn stof. Door die nieuwe observaties te combineren met de VLT-gegevens en optische telescoopbeelden, gelooft het team dat een stofwolk ook de planeet PDS 70c omgeeft en dat deze momenteel bezig is met het vormen van manen ter grootte van een planeet.
"Voor het eerst kunnen we afdoende de veelbetekenende tekenen zien van een circumplanetaire schijf, die helpt bij het ondersteunen van veel van de huidige theorieën over planeetvorming, " zegt hoofdauteur Andrea Isella van Rice University in een persbericht. "Door onze waarnemingen te vergelijken met de hoge-resolutie infrarood- en optische beelden, kunnen we duidelijk zien dat een anders raadselachtige concentratie van kleine stofdeeltjes eigenlijk een planeetgirrende schijf stof is, de eerste dergelijke eigenschap die ooit definitief werd waargenomen."
De astronomen schatten dat 70c ongeveer 1 tot 10 keer de massa van Jupiter is, en de gegevens suggereren dat het al een volledig gevormde planeet is, hoewel het misschien nog steeds gas op zijn oppervlak trekt. Hoewel de gegevens geen sluitende tekenen van volledig gevormde manen hebben onthuld, zegt Isella dat het mogelijk is dat planeetgrote manen ergens in de stofwolk rond 70c cirkelen.
De bevinding ondersteunt hypothesen over planeet- en maanvorming die onderzoekers al jaren hebben. Maar dit is een van de eerste keren dat astronomen het proces mogelijk in actie hebben gezien. "Planeten vormen zich uit schijven van gas en stof rond nieuw gevormde sterren, en als een planeet groot genoeg is, kan het zijn eigen schijf vormen terwijl het materiaal in zijn baan rond de ster verzamelt, " vertelt Isella aan Ashley Strickland bij CNN. "Jupiter en zijn manen zijn bijvoorbeeld een klein planetair systeem binnen ons zonnestelsel en men gelooft dat Jupiter's manen gevormd zijn uit een circumplanetaire schijf toen Jupiter heel jong was."
Hoewel de detectie van een stoffige maanwolk rond 70c veelbelovend is, zijn verdere observaties nodig om de bevinding te bevestigen. Sean Andrews van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, die niet bij het onderzoek betrokken was, vertelt Nadia Drake van National Geographic dat hij optimistisch is over de bevinding, hoewel de gegevens een beetje verwaand zijn. De ALMA-resultaten tonen bijvoorbeeld een punt dat planeet PDS 70c is in het midden van de stofschijf, maar wanneer bekeken in infraroodgolflengten, wordt PDS 70c veel minder solide. "Er zijn zeker enkele raadselachtige aspecten van deze resultaten", zegt hij. "De omgeving rond 'c' lijkt behoorlijk ingewikkeld."
Isella is het ermee eens dat het signaal van 70c zwak is en verder onderzoek vereist. Het team is van plan ALMA en andere scopes te gebruiken om het PDS 70-systeem opnieuw te bekijken en meer te leren over de waargenomen planeten, manen en hun banen.
