29 Cygni b źródłem wielkiego zamieszania w świecie astronomii
Punktem wyjścia dla przełomu była bezpośrednia obserwacja tego obiektu za pomocą instrumentu NIRCam działającego na pokładzie teleskopu Webba. Dzięki zastosowaniu koronografu, który blokuje światło gwiazdy macierzystej, astronomowie byli w stanie dostrzec słaby, rozmyty punkt. Była to planeta krążąca wokół swojej gwiazdy w gwiazdozbiorze Łabędzia. Znajduje się ona około 133 lat świetlnych od Ziemi i ma masę aż 15 razy większą niż Jowisz, co czyni ją jedną z najbardziej masywnych znanych egzoplanet.
Czytaj też: Planety Układu Słonecznego zawierają nieznany dotychczas stan skupienia materii
To jednak nie sama wielkość planety wzbudziła największe zainteresowanie badaczy, lecz jej pochodzenie. Dotychczas panowało przekonanie, jakoby tak ogromne obiekty powstawały w sposób podobny do gwiazd, poprzez szybkie zapadanie się obłoków gazu pod wpływem grawitacji. Tymczasem dane z Webba sugerują coś zupełnie innego.
Analiza składu chemicznego 29 Cygni b wykazała obecność dużych ilości ciężkich pierwiastków, takich jak węgiel i tlen. To kluczowa wskazówka, ponieważ tego typu metaliczność jest charakterystyczna dla planet powstających w dyskach protoplanetarnych, gdzie drobne cząstki pyłu i lodu stopniowo łączą się w coraz większe struktury. Ten proces, nazywany akrecją, jest dobrze znany z formowania się planet takich jak Jowisz, lecz dotąd wydawał się niewystarczający do wyjaśnienia powstawania obiektów o tak ogromnej masie.
Granica między planetą a gwiazdą może leżeć w niespodziewanym miejscem
Dodatkowe argumenty przemawiające za tym scenariuszem przyniosła analiza orbity planety. 29 Cygni b krąży wokół swojej gwiazdy w odległości porównywalnej do orbity Urana w Układzie Słonecznym, a jej ruch jest zgodny z rotacją gwiazdy macierzystej. To silnie sugeruje, iż planeta powstała w tym samym dysku materii co jej gwiazda, zamiast być niezależnym fragmentem zapadającego się obłoku gazu .
Jako że przez lata astronomowie spierali się o to, gdzie właściwie przebiega granica między planetą a brązowym karłem, czyli obiektem pośrednim między planetą a gwiazdą, to 29 Cygni b może odegrać pierwszoplanową rolę w tych dywagacjach. Znajduje się bowiem dokładnie na tej granicy: jest zbyt masywna jak na typową planetę, a zarazem nie wykazuje cech powstawania charakterystycznych dla gwiazd.
Czytaj też: Ziemia wleciała w kosmiczne gruzowisko. To fragmenty zniszczonej planetoidy
Nowe wyniki sugerują, iż proces akrecji może być znacznie bardziej wydajny, niż dotychczas zakładano i pozwalać na tworzenie znacznie większych planet. To z kolei oznacza, że we wszechświecie może istnieć znacznie więcej takich supergigantów. Jeśli kolejne obserwacje potwierdzą te wnioski, podręczniki astronomii mogą wymagać aktualizacji – zwłaszcza w zakresie tego, jak definiujemy planety i jak rozumiemy ich narodziny.
Źródło: NASA, The Astrophysical Journal Letters
