U novoj studiji objavljenoj 24. srpnja u časopisu Nature, tim od 19 znanstvenika iz cijelog svijeta izvijestio je o otkriću novog super-masivnog egzoplaneta koji kruži oko zvijezde Eps Ind A. Egzoplanet, nazvan Eps Ind Ab, otkriven je pomoću svemirskog teleskopa James Webb (JWST) i ima masu barem šest puta veću od Jupiterove. S temperaturom od oko -280 stupnjeva Celzija, Eps Ind Ab je najhladniji egzoplanet ikada izravno opažen.
Prema riječima Elisabeth Matthews, suautorice studije i postdoktorandice u Institutu Max Planck za astronomiju, hladne divovske planete poput Eps Ind Ab teško je otkriti zbog njihove slabog sjaja. Većina svjetlosti koju emitiraju nalazi se u srednje-infracrvenom dijelu elektromagnetskog spektra. Proučavanje srednje-infracrvenog spektra sa Zemlje je izazovno, što čini JWST ključnim alatom za ovo otkriće
“Sve do JWST-a,” kaže Matthews, “nismo imali teleskop dovoljno velik da prostorno razdvoji planet i zvijezdu, a također dovoljno osjetljiv na srednje-infracrvene valne duljine.”
Neočekivani rezultati opažanja
Prvi znakovi postojanja divovskog planeta u orbiti oko Eps Ind A pojavili su se 2019. godine, a daljnje prognoze o njegovim karakteristikama objavljene su u dva rada u veljači i srpnju 2023. Međutim, kada je tim analizirao podatke s JWST-a, otkrili su planet koji se značajno razlikuje od onoga što su očekivali.
Eps Ind Ab bio je znatno veći i udaljeniji od svoje zvijezde nego što su znanstvenici ranije mislili. Također je bio iznimno sjajan u srednje-infracrvenim valnim duljinama u kojima je JWST obavio promatranje. To je iznenadilo tim jer je, kako kaže Matthews, “iznenađujuće da ga ranije nismo otkrili sa Zemlje.” Većina modela predviđa da bi planet ovako sjajan u tim valnim duljinama trebao biti sjajan i u drugim valnim duljinama, osobito na 4µm, gdje je sustav Eps Ind A već bio detaljno proučavan.
Tim nagađa da bi planet mogao biti bogat spojevima koji apsorbiraju svjetlost na 4µm, što bi objasnilo zašto nije bio uočen na toj valnoj duljini. Matthews pretpostavlja da bi ugljikov monoksid i ugljikov dioksid, zajedno s metanom, mogli biti ključni spojevi u atmosferi planeta. Ako je ova teorija točna, to bi značilo da je planet neočekivano bogat ovim spojevima, što postavlja nova pitanja o njegovom nastanku.
“Teško je zamisliti model prema kojem je planet mogao nastati s tolikom količinom težih elemenata,” kaže Matthews.
Ipak, naglašava da su potrebne dodatne analize prije nego što se može potvrditi prisutnost ovih elemenata. Tim se nada koristiti spektroskopske instrumente JWST-a kako bi izravno izmjerili sastav atmosfere planeta.
Daljnja istraživanja i znanstveni potencijal
Eps Ind Ab bit će predmet intenzivnih istraživanja u budućnosti. Još uvijek postoji mnogo nepoznanica o samom planetu, uključujući njegov atmosferski sastav i proces formacije. Osim toga, ovaj planet pruža rijetku priliku za izravna opažanja divovskih egzoplaneta, što je dragocjeno za provjeru teorijskih modela.
“U astronomiji često možemo mjeriti samo svjetlost zvijezda, smeđih patuljaka i planeta,” objašnjava Matthews. “Želimo moći zaključiti mase tih objekata na temelju njihove svjetline.”
Za to znanstvenici razvijaju modele koji povezuju svjetlost i masu. Ovi modeli simuliraju formaciju i evoluciju tih objekata, a Eps Ind Ab pružio je znanstvenicima priliku za testiranje modela termalne evolucije pri niskim temperaturama. Prema studiji, rezultati su obećavajući: “Najbolje procijenjena temperatura planeta odgovara teorijskim modelima termalne evolucije.”
Konačno, Eps Ind Ab i njegova matična zvijezda gravitacijski su povezani s onim što tim opisuje kao “sustav široko razdvojenih smeđih patuljaka.” Matthews smatra da su oba smeđa patuljka vjerojatno nastala od istog materijala i u isto vrijeme kao i Eps Ind Ab i njegova matična zvijezda. Ova povezanost čini proučavanje sustava posebno vrijednim za testiranje modela formacije i evolucije. JWST će pružiti dodatne informacije u ovom području, s planiranim promatranjima smeđih patuljaka kako bi se usporedila njihova atmosferska kemija s onom na Eps Ind Ab-u.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
