תצפיות של המצפה האירופי הדרומי חשפו שני ענקי גז בתוך דיסקת אבק וגז סביב כוכב צעיר, במערכת שעשויה להידמות למערכת השמש בראשית דרכה
שני כוכבי הלכת הם ענקי גז, בדומה לצדק. המסה של WISPIT 2b גדולה כמעט פי חמישה ממסת צדק, והוא מקיף את הכוכב במרחק הגדול פי שישים מהמרחק בין כדור הארץ לשמש. WISPIT 2c מסיבי פי שניים מ־WISPIT 2b ומקיף את הכוכב במרחק קטן פי ארבעה.
התמונות הושגו באמצעות המכשיר SPHERE המותקן על ה־VLT. המכשיר מתקן את הטשטוש שנגרם בשל ערבול האטמוספרה, וגם חוסם את אור הכוכב המרכזי, וכך חושף בפירוט רב את הדיסקה ואת כוכבי הלכת סביבה. מכשיר נוסף, GRAVITY+ שבאינטרפרומטר של ה־VLT, שימש אף הוא בגילוי ועזר לאשר שהעצם שנצפה הוא אכן כוכב לכת.
קרדיט: ESO / C. Lawlor, R. F. van Capelleveen et al.
אסטרונומים צפו בשני כוכבי לכת הנוצרים בדיסקה סביב כוכב צעיר בשם WISPIT 2. לאחר שכבר זיהו בעבר כוכב לכת אחד, השתמש כעת הצוות בטלסקופים של המצפה האירופי הדרומי כדי לאשר את נוכחותו של כוכב לכת נוסף. התצפיות הללו, יחד עם המבנה הייחודי של הדיסקה סביב הכוכב, מצביעות על כך שמערכת WISPIT 2 עשויה להידמות למערכת שמש צעירה.
“WISPIT 2 הוא המבט הטוב ביותר שהיה לנו עד כה אל העבר של מערכת השמש שלנו,” אומרת קלואי לולור, דוקטורנטית באוניברסיטת גולוויי שבאירלנד והמחברת הראשית של המחקר, שפורסם היום ב־The Astrophysical Journal Letters.
זוהי רק המערכת השנייה המוכרת, אחרי PDS 70, שבה נצפו ישירות שני כוכבי לכת בתהליך היווצרות סביב הכוכב האם שלהם. אך בניגוד ל־PDS 70, ל־WISPIT 2 יש דיסקה רחבה מאוד ליצירת כוכבי לכת, ובה פערים וטבעות בולטים. “המבנים הללו מרמזים שכוכבי לכת נוספים נוצרים בה כעת, ואותם נגלה בעתיד,” אומרת לולור.
“WISPIT 2 מעניקה לנו מעבדה קריטית לא רק לצפייה בהיווצרות של כוכב לכת יחיד, אלא של מערכת פלנטרית שלמה,” אומר כריסטיאן גינסקי, שותף למחקר וחוקר באוניברסיטת גולוויי. באמצעות תצפיות כאלה מבקשים אסטרונומים להבין טוב יותר כיצד מערכות פלנטריות צעירות מתפתחות והופכות למערכות בוגרות, כמו זו שלנו.
כוכב הלכת הראשון שנמצא במערכת, WISPIT 2b, התגלה בשנה שעברה. מסתו גדולה כמעט פי חמישה ממסת צדק, והוא מקיף את הכוכב המרכזי במרחק של פי שישים מהמרחק בין כדור הארץ לשמש. “הגילוי הזה של עולם חדש בהיווצרות המחיש באמת את הפוטנציאל המדהים של המכשור הנוכחי שלנו,” אמרה רישל ואן קפלווין, דוקטורנטית במצפה ליידן שבהולנד ומובילת המחקר הקודם. לאחר שזוהה עצם נוסף סמוך לכוכב, מדידות שבוצעו באמצעות הטלסקופ הגדול מאוד של ESO (VLT) ובאמצעות האינטרפרומטר שלו (VLTI) אישרו את טבעו הפלנטרי. כוכב הלכת החדש, WISPIT 2c, נמצא קרוב פי ארבעה אל הכוכב המרכזי, ומסתו גדולה פי שניים מזו של WISPIT 2b. שני כוכבי הלכת הם ענקי גז, בדומה לכוכבי הלכת החיצוניים במערכת השמש שלנו.
כדי לאשר את קיומו של WISPIT 2c השתמש הצוות במכשיר SPHERE שעל ה־VLT, אשר תיעד תמונה של העצם. לאחר מכן השתמשו החוקרים במכשיר GRAVITY+ שעל ה־VLTI כדי לאשר שמדובר אכן בכוכב לכת. “באופן קריטי, המחקר שלנו הסתמך על השדרוג האחרון של GRAVITY+, ובלעדיו לא היינו מצליחים לקבל גילוי כה ברור של כוכב לכת הקרוב כל כך לכוכב שלו,” אומר גיום בורדרו, שותף למחקר וחוקר במכון מקס פלאנק לפיזיקה חוץ־ארצית בגרשינג שבגרמניה.
שני כוכבי הלכת ב־WISPIT 2 נראים בתוך פערים ברורים בדיסקה של אבק וגז המקיפה את הכוכב הצעיר. הפערים האלה נוצרים כתוצאה מהתפתחותו של כל כוכב לכת: חלקיקים בדיסקה מצטברים, הכבידה שלהם מושכת עוד חומר, עד שנוצר עובר פלנטרי. החומר שנותר סביב כל פער יוצר טבעות אבק ייחודיות בדיסקה.
מלבד הפערים שבהם נמצאו שני כוכבי הלכת, יש לפחות פער קטן נוסף בחלק החיצוני יותר של הדיסקה של WISPIT 2. “אנו חושדים שייתכן שיש שם כוכב לכת שלישי החוצב את הפער הזה,” אומרת לולור, “כנראה במסה הדומה לזו של שבתאי, משום שהפער צר ורדוד הרבה יותר.” הצוות מצפה לערוך תצפיות המשך, וגינסקי מציין כי “באמצעות הטלסקופ הגדול מאוד במיוחד העתידי של ESO, ייתכן שנוכל לצלם ישירות כוכב לכת כזה.”
הערות
[1] הרמזים הראשונים לקיומו של כוכב לכת שני הגיעו מתצפיות שבוצעו באמצעות MagAO-X של אוניברסיטת אריזונה, המותקן על טלסקופי מגלן בקוטר 6.5 מטרים בצ’ילה, ובאמצעות LMIRcam של אוניברסיטת וירג’יניה, המותקן על אינטרפרומטר הטלסקופ המשקפתי הגדול בארצות הברית.
המחקר הוצג במאמר שעתיד להתפרסם ב־The Astrophysical Journal Letters.
עוד בנושא באתר הידען:
