Webb v enem najbolj raziskanih zvezdnih sistemov odkril skriti planet

Sistem Beta Pictoris (Umetnikov koncept) [Foto: NASA, ESA, CSA, STScI, Ralf Crawford (STScI)]

Astronomi novega planeta niso iskali. Njegov obstoj je razkril nenavaden kemični “prstni odtis”, ki se je pojavil med preučevanjem drugega sveta.

Vesoljski teleskop James Webb je v znanem sistemu Beta Pictoris odkril velikanski planet, ki se je kljub dolgoletnim opazovanjem skrival v svetlem oblaku prahu okoli mlade zvezde. Novi svet so poimenovali Beta Pictoris d.

Beta Pictoris je od Zemlje oddaljena približno 63 svetlobnih let in je stara okoli 23 milijonov let. Astronomi so v njenem sistemu že poznali dva velika planeta, Beta Pictoris b in Beta Pictoris c. Z novim odkritjem je postal Beta Pictoris šele drugi znani planetarni sistem z najmanj tremi neposredno zaznanimi planeti.

O odkritju je 15. julija poročala NASA, izsledki pa so bili objavljeni v reviji The Astrophysical Journal Letters. Planet sta pozneje neodvisno potrdila tudi druga raziskovalna skupina in evropski Zelo velik teleskop.

Planet se je skrival v svetlem prahu

Astronomi sprva sploh niso iskali novega planeta. Z Webbovim instrumentom NIRSpec so preučevali ozračje že znanega planeta Beta Pictoris b, ko se je v podatkih pojavil nepričakovan signal.

Namesto enakomernega spektra svetlobe, ki se odbija od prahu, so zaznali zaporedje vrhov in padcev. Vzorec je ustrezal absorpcijskim črtam ogljikovega monoksida, značilnim za ozračja plinastih velikanov.

“Nismo iskali novega planeta. Poskušali smo razumeti tistega, za katerega smo že vedeli, da obstaja. Nato se je v podatkih pojavil značilen signal tam, kjer ga nismo pričakovali,” je pojasnil vodilni avtor raziskave Aidan Gibbs.

Nadaljnja opazovanja z Webbovim srednjeinfrardečim instrumentom MIRI so v ozračju zaznala še vodno paro in metan. Meritve hitrosti, položaja in poravnave objekta s prašnim diskom so potrdile, da gre za planet, ki kroži okoli zvezde, ne za oddaljeno zvezdo ali rjavo pritlikavko v ozadju.

Najmanj dvakrat težji od Jupitra

Po trenutnih ocenah ima Beta Pictoris d najmanj dvakrat večjo maso od Jupitra, kljub temu pa je najmanjši od treh znanih velikanov v sistemu. Okoli zvezde najverjetneje kroži na razdalji približno 30 astronomskih enot, kar je primerljivo z oddaljenostjo Neptuna od Sonca.

Planet je ostal skrit, ker se nahaja znotraj enega najsvetlejših znanih diskov prahu in kameninskih ostankov. Svetloba, ki se razpršuje na prahu, običajnim metodam otežuje razlikovanje med planetom in okoliškimi strukturami.

Webb je težavo obšel s spektroskopijo: namesto iskanja svetle točke je prepoznal molekule v ozračju planeta. Gre za prvi neposredno zaznani planet, ki so ga odkrili predvsem s spektroskopijo srednje ločljivosti. Metoda bi lahko astronomom pomagala odkrivati tudi druge svetove, skrite v svetlih in prašnih planetarnih sistemih.