Ekstra güneş enerjili gezegenleri ararken, gökbilimciler çoğunlukla bir dizi dolaylı tekniğe güvenir. Bunlardan, Transit Yöntemi (diğer adıyla Transit Fotometri) ve Radyal Hız Yöntemi (aka. Doppler Spektroskopisi) en etkili ve güvenilir olanlardır (özellikle kombinasyon halinde kullanıldığında). Ne yazık ki, doğrudan görüntüleme nadirdir çünkü ana yıldızının parıltısı altında hafif bir dış gezegenleri tespit etmek çok zordur.
Bununla birlikte, radyo interferometrelerindeki ve kızılötesine yakın görüntülemedeki iyileştirmeler, gökbilimcilerin protoplantary diskleri görüntülemesine ve dış gezegenlerin yörüngelerini çıkarmasına izin vermiştir. Bu yöntemi kullanarak, uluslararası bir gökbilimciler ekibi yakın zamanda yeni oluşan bir gezegen sisteminin görüntülerini yakaladı. Bu sistemin boşluklarını ve halka benzeri yapılarını inceleyerek ekip, olası bir dış gezegen boyutunu varsaymayı başardı.
“ALMA tarafından ortaya çıkarılan Elias 24 çevresindeki diskteki halkalar ve boşluklar” başlıklı çalışma, Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri. Ekip, Leicester Üniversitesi'nden bir astrofizikçi olan Giovanni Dipierro tarafından yönetildi ve Harvard – Smithsonian Astrofizik Merkezi (CfA), Ortak ALMA Gözlemevi, Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi, Max-Planck Astronomi Enstitüsü, ve çok sayıda üniversite ve araştırma enstitüsü.
Geçmişte, birçok protoplantary sistemde toz halkaları tanımlanmış ve kökenleri ve gezegensel formasyonla ilişkisi çok tartışmalıdır. Bir yandan, bazı bölgelerde toz birikmesi, yerçekimsel dengesizliklerin veya hatta tozun optik özelliklerindeki değişikliklerin bir sonucu olabilir. Alternatif olarak, daha önce gelişmiş olan ve tozun içinden geçerken dağılmasına neden olan gezegenlerin sonucu olabilirler.
Dipierro ve meslektaşlarının çalışmalarında açıkladıkları gibi:
“Alternatif senaryo, dinamik olarak aktif olan, gezegenlerin zaten oluşmuş veya oluşum eyleminde olan diskleri çağırıyor. Gömülü bir gezegen, çevredeki diskteki yoğunluk dalgalarını heyecanlandıracak ve daha sonra açıldıklarında açısal momentumlarını bırakacaktır. Gezegen yeterince büyükse, gezegen ve disk tarafından oluşturulan dalgalar arasındaki açısal momentum değişimi, morfolojik özellikleri yerel disk koşullarına ve gezegen özelliklerine yakından bağlı olan tek veya birden fazla boşluk oluşmasına neden olur. ”
Ekip, çalışmaları uğruna, 2014 yılının Haziran ayında başlayan Atacama Büyük Milimetre / milimetre altı Dizi (ALMA) Döngüsü 2 gözlemlerinden verileri kullandı. Böylece, Elias 24'ün etrafındaki tozu görüntüleyebildiler. yaklaşık 28 AU çözünürlüğe sahip (yani Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin 28 katı). Buldukları şey, yörüngeli bir gezegenin göstergesi olabilecek boşlukların ve halkaların kanıtıydı.
Bundan, bu potansiyel gezegenin kütlesini ve yerini ve tozun dağılımının ve yoğunluğunun nasıl gelişmesine neden olacağını hesaba katan bir sistem modeli oluşturdular. Çalışmalarında belirttikleri gibi, modelleri toz halkasının gözlemlerini oldukça iyi üretir ve kırk dört bin yıl içinde Jüpiter benzeri bir gaz devinin varlığını tahmin eder:
“Diskteki toz emisyonunun,? 0.7? M kütleye sahip gömülü bir gezegenin varlığı ile tutarlı olduğunu görüyoruz.J yörünge yarıçapında? 60? Au… Disk modelimizin yüzey parlaklık haritası, Elias 24'te gözlenen boşluk ve halka benzeri yapılarla makul bir eşleşme sağlar ve boşluk bölgesinde gözlenen akışların ortalama olarak yüzde -5 ?'ü arasında bir tutarsızlık sağlar. ”
Bu sonuçlar, çok çeşitli genç dairesel disklerde gözlenen boşlukların ve halkaların yörüngeli gezegenlerin varlığına işaret ettiği sonucunu güçlendirmektedir. Takımın belirttiği gibi, bu, protoplantary disklerin diğer gözlemleriyle tutarlıdır ve gezegen oluşumu sürecine ışık tutmaya yardımcı olabilir.
“Protoplantary disklerin son yüksek çözünürlük ve yüksek hassasiyetli gözlemlerinden ortaya çıkan resim, farklı kütlelere ve yaşlara sahip çok çeşitli disklerde boşluk ve halka benzeri özelliklerin yaygın olmasıdır.” “Toz termal ve CO hattı emisyonu ve yüksek kaliteli saçılma verilerinin yeni yüksek çözünürlüklü ve yüksek sadakatli ALMA görüntüleri, oluşumlarının arkasındaki mekanizmaların daha fazla kanıtını bulmaya yardımcı olacaktır.”
Gezegenlerin oluşumunu ve evrimini incelemek söz konusu olduğunda en zor zorluklardan biri, gökbilimcilerin geleneksel olarak eylemleri görememeleri gerçeğidir. Ancak enstrümanlardaki gelişmeler ve güneş dışı yıldız sistemlerini inceleme yeteneği sayesinde, gökbilimciler, oluşum sürecinin farklı noktalarında sistemi görebildiler.
Bu da Güneş Sisteminin nasıl oluştuğuna dair teorilerimizi geliştirmemize yardımcı oluyor ve bir gün genç yıldız sistemlerinde tam olarak ne tür sistemler oluşturabileceğimizi tahmin etmemize izin verebilir.
