Eksoplaneti i pakapshëm është ‘skulptori kozmik’ që gdhendi krahët spirale të yllit të tij

Astronomët kanë zbuluar një planet gjigant alien që po formëson krahët spirale që zhvillohen në gaz dhe pluhur rreth yllit të tij mëmë.

Planeti gjithashtu ndodh të jetë planeti më i kuq jashtë sistemit diellor, ose ‘ekzoplaneti’ i parë ndonjëherë, thonë shkencëtarët.

Krahët spirale janë struktura që zakonisht lidhen me galaktikat, me imazhe të galaktikës sonë spirale, Rrugës së Qumështit, duke ofruar një shembull të mrekullueshëm të një strukture të tillë. Krahët spirale nuk kufizohen vetëm në galaktika; gazi dhe pluhuri rreth yjeve të rinj gjithashtu mund të zhvillojnë këto karakteristika.

I vendosur rreth 500 vite dritë nga Toka, ylli, MWC 758, vlerësohet të jetë vetëm disa milionë vjeç, praktikisht një foshnjë në krahasim me diellin tonë ‘të moshës së mesme’, i cili është rreth 4.6 miliardë vjeç.

Dhe ashtu si dielli ishte në fillimet e tij, MWC 758 është i rrethuar nga një disk i materialit të lindjes së planetit të quajtur një disk protoplanetar. Por të paktën që nga viti 2013, astronomët kanë qenë të vetëdijshëm për një model spirale që formon dy krahë në këtë disk protoplanetar. Studiuesit e Universitetit të Arizonës tani mendojnë se ata krahë binjakë spirale janë vepër e një planeti masiv, të quajtur MWC 758c, i cili rrotullohet rreth yllit në një distancë ekuivalente me 100 herë distanca midis Tokës dhe Diellit.

“Studimi ynë paraqet një provë të fortë se këta krahë spirale janë shkaktuar nga planetë gjigantë,” tha në një deklaratë autori kryesor i hulumtimit dhe postdokumenti i Observatorit Steward të Universitetit të Arizonës, Kevin Wagner. “Dhe me teleskopin e ri hapësinor James Webb, ne do të jemi në gjendje ta testojmë dhe mbështesim më tej këtë ide duke kërkuar për më shumë planetë si MWC 758c.”

Disqet protoplanetare si ky dhe ai që dikur formoi sistemin diellor zakonisht duhen rreth 10 milionë vjet për t’u shpërndarë. Mbeturinat që i përbëjnë ato ose mund të nxirren nga sistemi, mund të gëlltiten nga ylli i mitur, ose mund të përdoren si blloqe ndërtimi për planetët, hënat, asteroidet dhe kometat.

“Unë mendoj për këtë sistem si një analogji për mënyrën sesi sistemi ynë diellor do të ishte shfaqur më pak se 1% gjatë jetës së tij,” tha Wagner. “Jupiteri, duke qenë një planet gjigant, gjithashtu ka të ngjarë të ketë ndërvepruar dhe skalitur në mënyrë gravitacionale diskun tonë miliarda vjet më parë, gjë që përfundimisht çoi në formimin e Tokës.”

Krahët spirale në disqet protoplanetare janë mjaft të zakonshme. Nga 30 disqe të identifikuara në sistemet e rinj të yjeve relativisht afër, astronomët kanë gjetur se rreth 10 kanë krahët e tyre spirale.

“Krahët spirale mund të japin reagime mbi vetë procesin e formimit të planetit,” tha Wagner. “Vëzhgimi ynë i këtij planeti të ri mbështet më tej idenë se planetët gjigantë formohen herët, duke grumbulluar masë nga mjedisi i tyre i lindjes dhe më pas ndryshojnë në mënyrë gravitacionale mjedisin e mëpasshëm për të formuar planetë të tjerë më të vegjël.”

Teoria kryesore është se këta krahë spirale janë skalitur kur një gjigant masiv gazi tërheq materialin që rrotullohet rreth yllit të tij mëmë. Megjithatë, deri më tani, astronomët nuk kanë arritur të dallojnë planetët që mund të veprojnë si skulptorë kozmikë për këto krahë.

“Ishte një pyetje e hapur se pse ne nuk kishim parë asnjë nga këta planetë ende,” tha Wagner. “Shumica e modeleve të formimit të planetëve sugjerojnë që planetët gjigantë duhet të jenë shumë të shndritshëm menjëherë pas formimit të tyre dhe planetë të tillë duhet të jenë zbuluar tashmë.”

Universiteti i Arizonës vuri re shitësin e armëve spirale rreth MWC 758 duke përdorur Interferometrin e Madh të Teleskopit Binocular (LBTI). Ndërsa shumica e teleskopëve të gjuetisë së ekzoplaneteve kërkojnë për planetë jashtë sistemit diellor duke përdorur gjatësi vale të shkurtra në fundin blu të gjatësive të spektrit elektromagnetik, ky instrument i ndërtuar nga Universiteti i Arizonës mund të vëzhgojë universin në gjatësi vale më të gjata në intervalin infra të kuqe të mesme.

Kjo do të thotë se ndërsa MWC 758c iu shmang teleskopëve të tjerë me ngjyrën e tij të pazakontë dhe të papritur të kuqe, ai nuk mund t’i jepte LBTI-së rrëshqitje. Shkencëtari kryesor i instrumenteve LBTI, Steve Ertel, shpjegoi se gjatësitë e valëve më të gjata dhe më të kuqe janë më të vështira për t’u zbuluar sesa gjatësitë e valëve më të shkurtra blu për shkak të shkëlqimit termik të atmosferës së Tokës dhe të vetë teleskopit.

Si një nga teleskopët më të ndjeshëm me rreze infra të kuqe të ndërtuar ndonjëherë, LBTI mund të tejkalojë edhe teleskopin hapësinor James Webb (JWST), i cili gjithashtu sheh kozmosin në infra të kuqe kur bëhet fjalë për zbulimin e planetëve të fshehur rreth yjeve të tyre. Ekipi ka gjithashtu ide se pse planeti mund të ketë qenë në gjendje të qëndrojë i fshehur për kaq gjatë.

“Ne propozojmë dy modele të ndryshme se pse ky planet është më i ndritshëm në gjatësi vale më të gjata”, tha Ertel. “Ose ky është një planet me një temperaturë më të ftohtë se sa pritej, ose është një planet që është ende i nxehtë nga formimi i tij, dhe ndodh të jetë i mbuluar nga pluhuri.”

Nëse MWC 758c është i mbështjellë nga një sasi e madhe pluhuri, ky material do të thithë dritën me gjatësi vale të shkurtër duke rezultuar që planeti të shfaqet i ndritshëm vetëm në gjatësi vale më të gjata të kuqe.

Nëse ekzoplaneti është i rrethuar nga një sasi e madhe pluhuri, kjo mund të tregojë se ai është ende duke u formuar apo edhe se është në procesin e mbledhjes së hënave të veta, siç bëri gjigandi i gazit të sistemit diellor Jupiteri miliarda vjet më parë.

“Në skenarin tjetër të një planeti më të ftohtë të rrethuar nga më pak pluhur, planeti është më i zbehtë dhe lëshon më shumë dritën e tij në gjatësi vale më të gjata,” tha bashkëautori i hulumtimit dhe astrofizikante teorike e Universitetit të Arizonës, Kaitlin Kratter.

Nëse ky model më i ftohtë për MWC 758c është i saktë, kjo do të thotë se mund të ketë diçka që ndodh në sistemet e reja planetare si ky që rezulton në planetët të jenë më të ftohtë se sa pritej kur formohen. Kjo mund të ketë një ndikim në modelet e formimit të planetit dhe në teknikat që astronomët përdorin aktualisht për të gjuajtur ekzoplanetet.

“Në secilin rast, ne tani e dimë se duhet të fillojmë të kërkojmë protoplanetë më të kuq në këto sisteme që kanë krahë spirale,” tha Wagner.

Studiuesit që qëndrojnë pas zbulimit të MWC 758c tani do ta shikojnë ekzoplanetin me JWST në vitin 2024, në një përpjekje për të dalluar midis skenarëve të mundshëm në punë në këtë sistem planetar të mitur.

“Në varësi të rezultateve që vijnë nga vëzhgimet e JWST, ne mund të fillojmë ta zbatojmë këtë njohuri të re në sisteme të tjera yjore,” tha Wagner, “dhe kjo do të na lejojë të bëjmë parashikime se ku mund të përgjojnë planetët e tjerë të fshehur dhe do të na japë një ide se cilat prona duhet të kërkojmë për t’i zbuluar ato.”