Selama beberapa dekad, pandangan yang paling banyak diterima mengenai bagaimana Sistem Suria kita terbentuk adalah Hipotesis Nebular. Mengikut teori ini, Matahari, planet-planet, dan semua benda lain di Sistem Suria terbentuk dari bahan berabun berbilion tahun yang lalu. Debu ini mengalami keruntuhan graviti di pusat, membentuk Matahari kita, sementara bahan selebihnya membentuk cincin serpihan keadaan yang bergabung untuk membentuk planet-planet.
Berkat pengembangan teleskop moden, para astronom dapat menyelidiki sistem bintang lain untuk menguji hipotesis ini. Malangnya, dalam kebanyakan kes, ahli astronomi hanya dapat melihat cincin puing-puing di sekitar bintang dengan petunjuk planet dalam pembentukan. Baru-baru ini, sekumpulan ahli astronomi Eropah dapat menangkap gambar planet yang baru lahir, sehingga menunjukkan bahawa cincin puing-puing memang tempat kelahiran planet.
Penyelidikan pasukan muncul dalam dua makalah yang baru-baru ini diterbitkan di Astronomi & Astrofizik, berjudul "Penemuan pendamping massa planet dalam jurang cakera peralihan di sekitar PDS 70" dan "Pencirian orbital dan atmosfera planet dalam jurang cakera peralihan PDS 70." Pasukan di belakang kedua-dua kajian tersebut merangkumi anggota dari Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) serta beberapa pemerhati dan universiti.
Demi kajian mereka, pasukan memilih PDS 70b, sebuah planet yang dijumpai pada jarak 22 Unit Astronomi (AU) dari bintang tuan rumahnya dan yang dipercayai sebagai badan yang baru terbentuk. Dalam kajian pertama - yang diketuai oleh Miriam Keppler dari Max Planck Institute for Astronomy - pasukan menunjukkan bagaimana mereka mempelajari cakera protoplanet di sekitar bintang PDS 70.
PDS 70 adalah bintang T Tauri berjisim rendah yang terletak di buruj Centaurus, kira-kira 370 tahun cahaya dari Bumi. Kajian ini dilakukan dengan menggunakan gambar arkib pada jalur inframerah dekat yang diambil oleh instrumen Spopro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) pada Teleskop Sangat Besar ESO (VLT) dan Imej Coronagraphic Inframerah Dekat pada Teleskop Gemini Selatan .
Dengan menggunakan instrumen ini, pasukan membuat pengesanan pertama planet muda (PDS 70b) yang mengorbit dalam jarak di cakera protoplanet bintangnya dan terletak kira-kira tiga bilion km (1.86 bilion mi) dari bintang pusatnya - kira-kira jarak yang sama antara Uranus dan Matahari. Dalam kajian kedua, yang diketuai oleh Andre Muller (juga dari MPIA) pasukan menjelaskan bagaimana mereka menggunakan instrumen SPHERE untuk mengukur kecerahan planet pada panjang gelombang yang berbeza.
Dari ini, mereka dapat menentukan bahawa PDS 70b adalah gergasi gas yang mempunyai sekitar sembilan jisim Musytari dan suhu permukaan sekitar 1000 ° C (1832 ° F), menjadikannya "Hot Super-Jupiter" yang sangat panas. Planet ini mesti lebih muda daripada bintang inangnya, dan mungkin masih berkembang. Data juga menunjukkan bahawa planet ini dikelilingi oleh awan yang mengubah radiasi yang dipancarkan oleh inti planet dan atmosfernya.
Berkat instrumen canggih yang digunakan, pasukan juga dapat memperoleh gambaran tentang planet dan sistemnya. Seperti yang anda lihat dari gambar (diposting di atas) dan video di bawah, planet ini dapat dilihat sebagai titik terang di sebelah kanan tengah gambar yang menghitam. Kawasan gelap ini disebabkan oleh corongraph, yang menyekat cahaya dari bintang sehingga pasukan dapat mengesan rakan yang jauh lebih lemah.
Seperti yang dijelaskan oleh Miriam Keppler, pelajar pasca doktoral di MPIA dalam kenyataan media ESO baru-baru ini:
"Cakera ini di sekitar bintang muda adalah tempat kelahiran planet, tetapi setakat ini hanya segelintir pemerhatian yang dapat mengesan petunjuk planet bayi di dalamnya. Masalahnya ialah sehingga sekarang, kebanyakan calon planet ini mungkin mempunyai ciri dalam cakera. "
Selain melihat planet muda, tim penyelidik juga menyatakan bahwa ia telah memahat cakera protoplanet yang mengorbit bintang. Pada dasarnya, orbit planet telah mengesan lubang raksasa di tengah cakera setelah mengumpulkan bahan darinya. Ini bermaksud bahawa PDS 70 b masih berada di sekitar tempat kelahirannya, kemungkinan masih merupakan bahan yang terkumpul dan akan terus tumbuh dan berubah.
Selama beberapa dekad, ahli astronomi menyedari jurang ini dalam cakera protoplanet dan membuat spekulasi bahawa ia dihasilkan oleh sebuah planet. Sekarang, mereka akhirnya mempunyai bukti untuk menyokong teori ini. Seperti yang dijelaskan oleh André Müller:
“Hasil Keppler memberi kita jendela baru ke tahap awal evolusi planet yang kompleks dan kurang difahami. Kita perlu memerhatikan planet dalam cakera bintang muda untuk benar-benar memahami proses di sebalik pembentukan planet.“
Kajian-kajian ini akan memberi kelebihan kepada para astronom, terutamanya ketika berkaitan dengan model teori pembentukan dan evolusi planet. Dengan menentukan sifat atmosfera dan fizikal planet ini, para astronom dapat menguji aspek-aspek utama Hipotesis Nebular. Penemuan planet muda yang diselimuti debu ini tidak akan berlaku sekiranya bukan kerana kemampuan instrumen SPHERE ESO.
Instrumen ini mengkaji eksoplanet dan cakera di sekitar bintang terdekat menggunakan teknik yang dikenali sebagai pencitraan kontras tinggi, tetapi juga bergantung pada strategi lanjutan dan teknik pemprosesan data. Selain menyekat cahaya dari bintang dengan coronagraph, SPHERE dapat menyaring isyarat sahabat planet samar di sekitar bintang muda yang terang pada pelbagai panjang gelombang dan zaman.
Seperti yang dinyatakan oleh Prof Thomas Henning - pengarah MPIA, penyiasat bersama Jerman instrumen SPHERE, dan pengarang kanan mengenai kedua-dua kajian tersebut - dalam siaran akhbar MPIA baru-baru ini:
"Setelah sepuluh tahun mengembangkan instrumen astronomi baru yang kuat seperti SPHERE, penemuan ini menunjukkan kepada kita bahawa kita akhirnya dapat mencari dan mengkaji planet pada saat pembentukannya. Itu adalah pemenuhan impian yang dihargai lama. ”
Pemerhatian masa depan sistem ini juga akan memungkinkan para astronom untuk menguji aspek lain dari model pembentukan planet dan belajar tentang sejarah awal sistem planet. Data ini juga akan menentukan bagaimana Sistem Suria kita sendiri terbentuk dan berkembang semasa sejarah awalnya.
