Astronomové identifikovali unikátní planetární systém kolem mladé hvězdy V1298 Tau, který se skládá ze čtyř planet s překvapivě nízkou hustotou. Tyto světy, obíhající kolem 20 milionů let staré hvězdy, mají hustotu srovnatelnou s polystyrenem, klíčovým nálezem, který by mohl odhalit tajemství vzniku nejběžnějších typů planetárních systémů v naší galaxii.
Chybějící článek v planetární formaci
V průběhu let astronomové objevili mnoho planetárních systémů obsahujících planety větší než Země, ale menší než Neptun. Téměř všechny tyto systémy však obíhají kolem starších hvězd, což ztěžuje přímé pozorování procesu vzniku. Systém V1298 Tau poskytuje vzácný pohled v reálném čase na mladou verzi těchto běžných planetárních konfigurací.
„Vidíme mladou verzi typu planetárního systému, který vidíme v celé galaxii,“ vysvětluje Eric Petigura z Kalifornské univerzity v Los Angeles. Tento objev je důležitý, protože umožňuje vědcům studovat formování planet jak k němu dochází, spíše než vyvozovat závěry z vyspělých systémů.
Jak k objevu došlo
Systém byl poprvé objeven v roce 2017, ale detailní pozorování si vyžádalo pět let usilovné práce pomocí vesmírných i pozemních dalekohledů. Tým vedený Johnem Livingstonem a Ericem Petigurou sledoval jemné změny v orbitálním načasování planet způsobené gravitačními interakcemi mezi nimi. Tyto změny jim umožnily vypočítat poloměr a hmotnost každé planety s nebývalou přesností.
Proces se neobešel bez potíží. Výpočet oběžné dráhy nejvzdálenější planety vyžadoval kvalifikované odhady; chyba ve výpočtech by mohla zneplatnit celou studii. Odhady týmu však byly překvapivě přesné a potvrdily jejich zjištění.
Planety samy o sobě: Překvapivě nízká hustota
Měření ukázala, že planety mají výjimečně nízkou hustotu, srovnatelnou s pěnou. Jejich poloměry se pohybují od pěti do desetinásobku velikosti Země, zatímco jejich hmotnosti jsou jen párkrát větší. To naznačuje, že planety stále kolabují svou vlastní gravitací a pomalu se vyvíjejí směrem ke kompaktnějším velikostem super-Země nebo Neptunům, které jsou běžné ve starších systémech.
Orbitální rezonance a stabilita systému
Planety ve V1298 Tau vykazují orbitální rezonanci, což znamená, že jejich oběžné doby jsou spolu matematicky propojeny. Tato konfigurace je v souladu s převládající teorií formování planetárního systému, kde se systémy zpočátku formují v těsně stlačeném rezonančním stavu, než se po miliardách let stanou nestabilními.
Sean Raymand z univerzity v Bordeaux poznamenává, že tento objev představuje potenciální předchůdce typických systémů podobných Neptunu. Studium takto mladých systémů je extrémně obtížné, což činí tento objev obzvláště cenným.
“Tento objevený systém blízko sebe vzdálených planet s nízkou hmotností obíhajících kolem velmi mladé hvězdy představuje potenciální předchůdce typického systému podobného Neptunu,” řekl Raymand.
Závěrem lze říci, že systém V1298 Tau nabízí bezprecedentní pohled do raných fází formování planet. Překvapivě nízké hustoty těchto mladých světů poskytují důležité vodítko pro pochopení toho, jak vznikly nejběžnější typy planetárních systémů v naší galaxii, čímž vyplňují kritickou mezeru v našich znalostech o vývoji exoplanet.
