天文学者は、これまでに発見された「最年少」の惑星の発見によって惑星系がどのように形成されるかを見つけることに一歩近づきました。これは、形成の過程における惑星の最初の直接的な画像であり、データは、惑星がそれを取り巻くより涼しいエンベロープからそのクラッチに落ちるガスとダストによってまだつながれていることを示しています。
高温の原始惑星は、太陽に匹敵する質量をもつ星を周回し、LkCa 15の寿命は200万年です。オーストラリアの天文台の天体写真学の講師であるマイケルアイルランドは言った。 「星の年齢は、ほぼ同時に形成されたトーラス星形成領域で、LkCa 15と他のすべての星の両方の重力収縮を研究している非常に多くの人々によって決定されました。」
観測は、ハワイ大学とオーストラリアの天文台の天文学者によって、ハワイの休眠中のマウナケア火山の頂上にある2つの10メートルのケック望遠鏡の鋭い視力を使用して行われました。
何十年もの間、天文学者たちは、宇宙を揺さぶる多くの若い星がガスや塵の雲に覆われていることを認識してきました。そして、この実現以来、NASAのSpitzer Space Telescopeなどの強力な赤外線宇宙観測所の協力を得て、光学望遠鏡から隠されているほこりっぽい宇宙領域を覗き込んでいます。
これまで科学者は幸運にもこれらの若い星の周りに形成された新しい惑星の観測を捕らえることができませんでしたが、天文学者が眩しさを妨げることなく星の周りの塵の円盤を解決できるようにする「開口マスク干渉法」と組み合わせた補償光学の巧妙さのおかげですスターライト、LkCa 15 bのイメージングが可能になりました。 「小さな鏡がたくさんあるようなものです」とハワイ大学天文学研究所のアダムクラウス氏は言います。 「光を操作して、歪みをキャンセルすることができます。」
天文学者たちは2008年以降、巧妙な手法を実行可能にしており、これにより、惑星が潜んでいる可能性が最も高いと思われる星と原始惑星のダストディスクとの間のギャップを探すことができました。 2009年には、LkCa 15 bがその形成のエネルギーからまだ明るい星を抱きしめているので、彼らは努力に対して報われました。 「LkCa 15は私たちの2番目の目標にすぎず、私たちは何か新しいものが見られることをすぐに知りました」とクラウスは言いました。 「星の近くにかすかな点源が見られたので、それを木星のような惑星であると考えて、1年後にさらにデータを取得しました。」
この熱く、若い世界は、初期の惑星の地獄の誕生の見方を提供します。
「原始惑星はその重力収縮エネルギーによって加熱されています」とアイルランドは言いました。 「重力ポテンシャルエネルギーは、トラックがあまりにも速く山を下りるとき、トラックのブレーキを本当に熱くするのに十分です。惑星全体が自分自身に落とされる潜在的なエネルギーは、何百万年もの間それを真っ赤に熱くさせるのに十分です。地球は摂氏1000度を超えています。その温度をより正確に測定することは、来年の目標の1つです。ほこりとガスは主に星と惑星の放射場によって加熱され、平衡状態では100ケルビン[-170℃]未満の温度に達します。」
しかし、若い惑星がそれ自体に多くのガスと塵を引き込むので、天文学者はこの遠い世界がどれほど大きくなることができるかについてしか推測できません。 「LkCa 15の周りの大きな外側の円盤には、約55木星の質量の質量が残っています」とアイルランドは言いました。 「この物質のどれだけが最終的にLkCa 15 bになるかを見積もることは非常に困難です。軌道がほぼ円形で、惑星が1つしかない場合、この問題のごく一部だけが最終的にLkCa 15 bの一部になる可能性があると思います。推測しなければならないのであれば、最終的な質量としては木星の質量の約10倍で、軌道は少し接近してより近い軌道に移動します。ただし、今後数年間で、新しい理論モデルを使用して、さらに多くの惑星の軌道を見た後、これについてより良いアイデアが得られます。」
チームの論文はここにあります。
