Lehdistötiedote

ESO:n teleskooppi on nähnyt planeetan syntymän merkkejä

Kiertyminen paljastaa planeetan syntypaikan

20. toukokuuta 2020

Euroopan eteläisen observatorion Very Large Telescope eli VLT-kaukoputki on paljastanut selviä merkkejä juuri syntymässä olevasta planeettakunnasta. Nuoren AB Aurigae-tähden ympärillä on tiheä pölyn ja kaasun kiekko, mistä tähtitieteilijät ovat havainneet huomattavan spiraalirakenteen. Siinä näkyy selvästi erottuva kiekon vääntyminen, mikä osoittaa planeetan mahdollisen syntypaikan. Tämä havaittu piirre voi olla ensimmäinen todiste sille, että vauvaplaneetta on juuri syntymässä.

“Tähän mennessä on kyllä löydetty tuhansia eksoplaneettoja, mutta niiden syntytavoista tiedetään vähän”, tutkimuksen johtaja Anthony Boccaletti Pariisin observatoriolta PSL-yliopistosta Ranskasta sanoi. Tähtitieteilijät tietävät, että planeetat syntyvät nuorten tähtien ympärillä olevissa pölyisissä kiekoissa kaasun ja pölyn kasautuessa yhteen, kuten AB Aurigaessa. ESO:n VLT:llä tehdyt uudet havainnot antavat tutkijoille olennaista uutta tietoa tämän prosessin ymmärtämiseksi.  Tutkimus on juuri julkaistu Astronomy & Astrophysics-lehdessä.

“Meidän täytyy havaita hyvin nuoria järjestelmiä, jotta todella pystyisimme näkemään sen hetken, kun planeetta on syntymässä”, Boccaletti sanoi. Tähän saakka tähtitieteilijät eivät ole pystyneet näkemään näitä nuoria kiekkoja riittävän tarkasti ja syvään, jotta kiekon vääristyminen voitaisiin havaita ja siten vauvaplaneetan syntypaikka kyettäisiin näkemään.

Uusissa kuvissa AB Aurigaen ympärillä näkyy hämmästyttävä pölyn ja kaasun spiraali. Tähti sijaitsee 520 valovuoden etäisyydellä Maasta Ajomiehen tähdistössä (Auriga). Tämän tyyppiset spiraalirakenteet merkitsevät yleensä vauvatähtien olemassaoloa, jotka saavat kaasun liikkeelle ja aiheuttavat “häiriöitä kiekkoon aaltojen muodossa hieman kuin vene järvellä”, tutkimuksessa mukana ollut Emmanuel Di Folco (Astrophysics Laboratory of Bordeaux (LAB), Ranska) kertoi. Kun planeetta kiertää tähden ympäri, niin tämä aalto saa spiraalihaaran muodon. AB Aurigaesta otetun uuden kuvan keskustan lähellä näkyy hyvin kirkas kellertävä kiertymä, joka sijaitsee suunnilleen samalla etäisyydellä tähdestä kuin Neptunus Auringosta ja se on yksi näistä kiekon häiriökeskittymistä, missä tutkimusryhmä uskoo planeetan juuri muodostuvan.

Muutama vuosi sitten Atacama Large Millimeter/submillimeter Array eli ALMA:lla (ESO on mukana yhtenä kumppanina) AB Aurigae-systeemistä tehdyt havainnot paljastivat ensimmäiset vihjeet tähden ympärillä tapahtuvasta planeetan muodostumisesta. Tutkijat havaitsivat ALMA:n kuvissa tähden lähellä kaksi kaasun muodostamaa spiraalihaaraa, jotka ovat kiekon sisemmän alueen sisäpuolella. Silloin vuonna 2019 ja alkuvuodesta 2020 Boccaletti ja tähtitieteilijöiden ryhmä Ranskasta, Taiwanilta, Yhdysvalloista ja Belgiasta valmistautui ottamaan tähdestä tarkemman kuvan ESO:n Chilessä sijaitsevalla VLT-kaukopukella ja sen SPHERE-instrumentilla. SPHERE:n ottamat kuvat ovat kaikkein syvimmät kuvat mitä AB Aurigae-systeemistä on koskaan otettu.

SPHERE:n tehokkaan kuvauslaitteiston ansiosta tähtitieteilijät pystyivät näkemään pienistä pölyhiukkaista peräisin olevaa valoa ja sisemmän kiekon emissiota. He varmistivat ALMA:n löytämän spiraalirakenteen olemassaolon, sekä huomasivat myös toisen merkittävän piirteen kiekossa, eli sen taipumisen. Tämä havainto viittaa juuri käynnissä olevan planeetan syntymiseen kiekossa. "Jotkin teoreettiset mallit planeetan syntymisesta ennustavat kiekon kiertymisen”, tutkimuksessa mukana ollut Anne Dutrey LAB:ista sanoi. “Se liittää toisiinsa kaksi spiraalirakennetta, joista toinen kiertyy planeetan radan sisäpuolelle ja toinen laajenee ulospäin ja ne yhdistyvät planeetan kohdalla. Niiden avulla kiekosta peräisin olevaa kaasua ja pölyä kertyy muodostuvaan planeettaan ja saa sen kasvamaan".

ESO rakentaa parhaillaan 39-metrin Extremely Large Telescope eli ELT-kaukoputkea, joka liittyy mukaan aurinkokunnan ulkopuolisten planeettojen tutkimukseen ALMA:n ja SPHERE:n rinnalle. Kuten Boccaletti kertoi, tämä tehokas teleskooppi tekee vielä yksityiskohtaisemman planeettojen syntytutkimuksen mahdolliseksi. “Meidän pitäisi nähdä suoremmin ja tarkemmin, miten kaasun dynamiikka on mukana planeettojen syntytapahtumassa”, hän kertoi.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esiteltiin artikkelissa “Are we witnessing ongoing planet formation in AB Aurigae? A showcase of the SPHERE/ALMA synergy”, joka ilmestyy Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202038008) julkaisussa. 

Tutkimusryhmässä mukana olivat: A. Boccaletti (LESIA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, Ranska), E. Di Folco (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Université de Bordeaux, CNRS, Ranska [Bordeaux]), E. Pantin (Laboratoire CEA, IRFU/DAp, AIM, Université Paris-Saclay, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, Ranska), A. Dutrey (Bordeaux), S. Guilloteau (Bordeaux), Y. W. Tang (Academia Sinica, Institute of Astronomy and Astrophysics, Taipei, Taiwan), V. Piétu (IRAM, Domaine Universitaire, France), E. Habart (Institut d’astrophysique spatiale, CNRS UMR 8617, Université Paris-Sud 11, Ranska), J. Milli (CNRS, IPAG, Univ. Grenoble Alpes, France), T. L. Beck (Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD, USA), ja A.-L. Maire (STAR Institute, Université de Liège, Belgia).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja ylivoimaisesti maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Irlanti, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta, joiden lisäksi Chile toimii laitteistojen sijoitusmaana ja Australia strategisena kumppanina. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla VLT-teleskooppi (Very Large Telescope) ja siihen liittyvä, maailmanlaajuisesti johtava VLTI-interferometri, sekä kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja VST-teleskooppi näkyvän valon aallonpituuksilla. Paranalilla ESO tulee myös hallinnoimaan ja operoimaan eteläistä Tšerenkov-teleskooppien verkostoa (Cherenkov Telescope Array South), mikä on maailman suurin ja herkin gammasäteilyä havainnoiva observatorio. ESO on myös merkittävä kumppani kahdessa Chajnantorin laitteistossa, APEX-teleskoopissa ja ALMA-teleskoopissa, joka on maailman suurin tähtitieteellinen projekti. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista ELT-teleskooppia (Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) on kansainvälinen tähtitieteen tutkimusyksikkö, mikä on ESO:n, Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön NSF:n ja Japanin kansallisten luonnontiedeinstituuttien NINS:n välinen kumppanuushanke yhteistyössä Chilen tasavallan kanssa. ALMA:a rahoittavat Euroopassa sen jäsenmaiden puolesta Euroopan eteläinen observatorio (ESO), Pohjois-Amerikassa (NSF) yhteistyössä Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston (NRC) ja Taiwanin kansallisen tiedeneuvoston (NSC) kanssa sekä Itä-Aasiassa  yhteistyössä Taiwanin Academia Sinican (AS) ja Korean tähtitieteen ja avaruustieteiden instituutin (KASI) kanssa. ALMA:n rakentamista ja toimintaa ohjaa sen jäsenmaiden puolesta ESO, Pohjois-Amerikan osalta Kansallinen radiotähtitieteen observatorio (NRAO), jota hallinnoi Associated Universities, Inc. (AUI), ja Itä-Aasian osalta Japanin Kansallinen tähtitieteellinen observatorio (NAOJ). Yhteinen ALMA-observatorio (JAO) huolehtii ALMA:n rakentamisen, kokoonpanon ja operaation yhtenäisestä johdosta ja hallinnoinnista.

Linkit

• Tutkimusartikkeli
• VLT:n kuvia
• ALMA:n kuvia
• Tutkija: Onko sinulla jotain kerrottavaa? Pitchaa oma tutkimuksesi.

Yhteystiedot

Anthony Boccaletti
Laboratory for Space Science and Astrophysical Instrumentation (LESIA), Observatoire de Paris - PSL
Meudon, France
Matkapuhelin: +33 (0)675465583
Sähköposti: anthony.boccaletti@observatoiredeparis.psl.eu

Emmanuel Di Folco
Astrophysics Laboratory of Bordeaux (LAB)
Bordeaux, France
Matkapuhelin: +33 (0)633966142
Sähköposti: emmanuel.difolco@u-bordeaux.fr

Anne Dutrey
Astrophysics Laboratory of Bordeaux (LAB)
Bordeaux, France
Sähköposti: anne.dutrey@u-bordeaux.fr

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: pio@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media