O planetă gigantică descoperită în timpul formării ei

În adâncurile spațiului, la 280 de ani-lumină de Pământ, o descoperire extraordinară a revoluționat înțelegerea noastră despre formarea planetelor. Pentru prima dată, telescopul spațial Gaia a detectat cu succes o planetă gigantică ascunsă în inima unui disc protoplanetar — laboratorul cosmic unde se nasc lumile. Steaua MP Mus, în vârstă de doar 13 milioane de ani — un nou-născut la scară cosmică — părea, totuși, destul de obișnuită. Discul său protoplanetar, un vârtej de gaz și praf care o înconjoară, părea dezamăgitor de neted și uniform în timpul observațiilor inițiale. Nicio urmă a șanțurilor caracteristice, asemenea celor de pe un disc de vinil uriaș, care trădează prezența planetelor în formare. „Am observat un disc plat și plictisitor”, spune Álvaro Ribas, astronom la Institutul de Astronomie din Cambridge, care a condus echipa de cercetare. Această monotonie aparentă i-a intrigat pe oamenii de știință: cum putea un disc vechi de 7 până la 10 milioane de ani să fie lipsit de orice semne de formare planetară?

Răspunsul a venit printr-o abordare inovatoare, care a combinat două tehnici complementare. Pe de o parte, interferometrul ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) din Chile, de data aceasta utilizând lungimi de undă mai mari, pentru a pătrunde mai adânc în interiorul discului. Pe de altă parte, misiunea Gaia a Agenției Spațiale Europene, specializată în măsurarea ultra-precisă a mișcărilor stelare. Această strategie a dat rapid roade. Noile observații ALMA au dezvăluit ceea ce fusese anterior invizibil: o cavitate în apropierea stelei și două „găuri” mai îndepărtate — indicii clare ale prezenței unui companion planetar. Între timp, Miguel Vioque, cercetător la Observatorul European Austral, a detectat un semn și mai revelator folosind datele Gaia: steaua se „clătina”.

Această ușoară oscilație a lui MP Mus nu era deloc banală. Trăda influența gravitațională a unui obiect masiv care orbitează steaua. „Prima mea reacție a fost să cred că am făcut o greșeală de calcul”, recunoaște Vioque, deoarece descoperirea contrazicea imaginea aparent inertă a discului. Dar corelația perfectă dintre noile date ALMA și măsurătorile Gaia nu a lăsat loc de îndoială. Modelele computerizate confirmă acum existența unei planete gigantice gazoase, cu o masă cuprinsă între trei și zece ori mai mare decât cea a lui Jupiter. Acest monstru cosmic orbitează la o distanță cuprinsă între una și trei unități astronomice (distanțe Pământ–Soare), sculptează discul și influențează direct mișcarea stelei gazdă.

Această descoperire, publicată în Nature Astronomy, marchează mai multe premiere în istoria astronomiei. Este, simultan, prima exoplanetă detectată de Gaia într-un disc protoplanetar și prima planetă aflată în formare identificată indirect prin combinarea mișcărilor stelare cu observații detaliate ale discului înconjurător. Până acum, astronomii reușiseră să identifice doar trei planete solide în interiorul discurilor protoplanetare — iar prezența gazului și a prafului face aceste detecții deosebit de dificile. Metoda hibridă dezvoltată de echipa lui Ribas ar putea schimba radical acest peisaj.

Implicațiile sunt uriașe. Noua tehnică ar putea dezvălui o întreagă populație de exoplanete tinere, până acum invizibile, ascunse în discurile protoplanetare ale galaxiei noastre. „Credem că acesta ar putea fi unul dintre motivele pentru care este atât de greu să detectăm planete aflate la începutul formării lor”, explică Ribas. Mai mult, descoperirea ar putea arunca o lumină nouă asupra proceselor care au dus la apariția propriului nostru sistem solar, în urmă cu 4,5 miliarde de ani. Observând planetele exact în momentul formării lor, astronomii speră să reconstruiască puzzle-ul complex al genezei noastre cosmice.

Odată cu îmbunătățirile viitoare ale ALMA și sosirea de noi telescoape precum Extremely Large Telescope (ELT), este posibil să intrăm într-o nouă eră a descoperirilor planetare — una în care misterele formării lumilor vor fi în sfârșit dezvăluite.

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România