U poznatom planetarnom sustavu inovativnom metodom otkriven dosad nepoznati planet

Astronomi su u podacima koje je prikupio svemirski teleskop James Webb otkrili golemi egzoplanet skriven unutar sustava mlade zvijezde Beta Pictoris, jednog od najintenzivnije proučavanih planetarnih sustava u našoj galaksiji. Ovaj novootkriveni planet, nazvan Beta Pictoris d, čini ovaj sustav tek drugim poznatim planetarnim sustavom koji sadrži najmanje tri izravno snimljena planeta. Za razliku od prethodno poznatih planeta b i c u istom sustavu, Beta Pictoris d nije identificiran kao svijetla točka svjetlosti, već otkrivanjem jedinstvenog kemijskog otiska njegove atmosfere.

Sustav Beta Pictoris nalazi se na udaljenosti od 63 svjetlosne godine od Zemlje i star je oko 23 milijuna godina. Zbog svoje blizine i starosti, ovaj sustav već dugo služi astronomima kao svojevrsni laboratorij za proučavanje formiranja i evolucije planeta te interakcija između novorođenih svjetova i diska prašine i krhotina koji preostaje nakon njihova nastanka. Prema procjenama znanstvenog tima, novootkriveni planet ima masu najmanje dva puta veću od mase Jupitera, što ga čini najmanjim od tri poznata plinovita diva u ovom sustavu.

Neočekivano otkriće u podacima

Planet Beta Pictoris d kruži oko svoje zvijezde na udaljenosti od oko 30 astronomskih jedinica, što je usporedivo s regijom koju u našem Sunčevom sustavu zauzima Neptun. Riječ je o najširoj orbiti među tri dosad poznata planeta u ovom sustavu, no ona se i dalje nalazi unutar unutarnjeg ruba diska svemirske prašine. Zanimljivo je da astronomi nisu primarno tražili novi planet, već se Beta Pictoris d pojavio u podacima dok je tim koristio Webbov instrument NIRSpec (bliski infracrveni spektrograf) za proučavanje atmosfere već poznatog planeta Beta Pictoris b.

Tijekom analize spektroskopskih podataka pojavio se specifičan signal. Radilo se o prepoznatljivom uzorku apsorpcijskih linija ugljikova monoksida, što je karakteristika očekivana u atmosferama divovskih planeta. Budući da spektroskopija otkriva i gibanje objekta, tim je iz podataka uspio izvući radijalnu brzinu te potvrditi da brzina, položaj i poravnanje objekta odgovaraju planetu koji kruži oko zvijezde Beta Pictoris, eliminirajući mogućnost da se radi o pozadinskoj zvijezdi ili smeđem patuljku.

Pronalazak potvrđen

Naknadna opažanja Webbovim instrumentom MIRI (srednji infracrveni instrument) detektirala su vodenu paru i metan u atmosferi, čime je dodatno potvrđen identitet planeta. Postojanje planeta neovisno je potvrđeno i zasebnom studijom snimanja, korištenjem podataka s Vrlo velikog teleskopa (VLT) i Webbove kamere NIRCam.

Beta Pictoris d ostao je godinama skriven jer se nalazi unutar iznimno svijetlog diska prašine koji djeluje poput magle i raspršuje svjetlost zvijezde, što otežava tradicionalne metode snimanja. Ovo otkriće demonstrira moćnu novu metodu za pronalaženje egzoplaneta. Naime, to je bio prvi slučaj izravno snimljenog planeta otkrivenoga prvenstveno spektroskopijom. Otkriće dokazuje da astronomi mogu identificirati planete i u složenim okruženjima putem njihovih atmosferskih otisaka bez potpunog oslanjanja na tradicionalno koronagrafsko snimanje.