Cum se formează planetele, de fapt. Telescopul James Webb imortalizează procesul în premieră

Planetele se nasc în discuri de gaz și praf care înconjoară stelele tinere, iar astronomii au fost mereu fascinați de acest proces. Acum, cu ajutorul telescopului James Webb (JWST), avem oportunitatea unică de a observa acest fenomen în timp real. Recent, JWST a capturat imagini detaliate ale sistemului PDS 70, o stea aflată la 370 de ani-lumină distanță, în jurul căreia se formează două planete tinere.

Sistemul PDS 70 și primele imagini directe ale formării planetare

PDS 70 este o stea pitică portocalie care găzduiește două planete aflate în stadiul de formare: PDS 70b și PDS 70c. Acestea se află într-un disc protoplanetar bogat în gaz și praf, material din care continuă să acumuleze masă. Observațiile anterioare realizate cu telescopul Very Large Telescope (VLT) din cadrul Observatorului European de Sud au permis prima imagine directă a unei exoplanete în formare, PDS 70b, în 2018.

Noile observații realizate cu JWST aduc un nivel de detaliu fără precedent, permițând astronomilor să detecteze materialul care încă înconjoară planetele și care le alimentează creșterea. Folosind tehnica interferometriei cu mascare de apertură (AMI), cercetătorii au reușit să obțină imagini de o rezoluție superioară, arătând că aceste planete sunt în continuare în proces de acumulare de material.

Sistemul PDS 70 cu cele două planete în formare, fiecare având un disc circumplanetar. Aceste discuri sugerează că planetele continuă să crească prin acumularea de material, în principal gaz. Structura portocalie mai mare face parte din discul protoplanetar extins care înconjoară steaua și planetele. foto: Blakely et al., 2024, CC BY 4.0

O fereastră unică spre trecutul sistemului nostru solar

Aceste observații sunt esențiale pentru înțelegerea modului în care s-a format propriul nostru sistem solar. Coautorul studiului, Doug Johnstone, subliniază că „a vedea planete în timp ce se formează ne oferă răspunsuri la întrebări fundamentale despre formarea și evoluția sistemelor planetare. Este ca și cum am privi construcția unui sistem solar chiar în fața ochilor noștri.”

JWST a analizat acest sistem la lungimi de undă mai mari decât cele utilizate anterior, permițând detectarea unor emisiuni de lumină care sugerează prezența unui disc circumplanetar de material cald în jurul celor două planete. Aceste discuri sunt esențiale pentru creșterea planetelor, deoarece furnizează gazul și praful necesar acumulării de masă.

Un posibil al treilea obiect planetar

Pe lângă observațiile asupra celor două planete confirmate, JWST a oferit și indicii despre existența unei a treia planete în acest sistem, denumită provizoriu PDS 70d. Dovezile sunt însă încă neclare, cercetătorii sugerând că ar putea fi vorba și despre o acumulare de praf sau un braț spiralat de material. „Observațiile viitoare vor fi necesare pentru a determina natura exactă a acestui obiect,” explică autorii studiului.

Dacă această planetă va fi confirmată, ar putea avea o compoziție atmosferică diferită de PDS 70b și PDS 70c, ceea ce ar adăuga noi elemente înțelegerea diversității formelor planetare.

Descoperirile făcute de JWST ne oferă o perspectivă unică asupra formării planetelor și a modului în care acestea concurează pentru resursele disponibile într-un disc protoplanetar. Aceste imagini reprezintă un adevărat „portret de familie” al unui sistem solar în stadiu incipient, ajutându-ne să înțelegem mai bine trecutul și evoluția propriului nostru sistem solar. Observațiile viitoare ar putea confirma prezența unei a treia planete și ne vor ajuta să răspundem la întrebările fundamentale despre originile planetelor, conform LiveScience.