Kami sedang menyaksikan bintang yang gagal berubah menjadi planet raksasa

Pada tingkat tertentu, pembentukan bintang dan planet sederhana: mereka terbentuk di tempat yang lebih banyak barangnya. Oleh karena itu, meskipun bahan mentah untuk sebuah bintang mungkin berupa awan gas yang menyebar, distribusi gas ini tidak sepenuhnya sama. Seiring waktu, tarikan gravitasi daerah dengan materi yang agak lebih banyak akan menarik lebih banyak materi, yang pada akhirnya menghasilkan materi yang cukup untuk membentuk bintang. atau dua – dalam banyak kasus, lebih dari satu konsentrasi zat akan terbentuk; Dalam kasus lain, satu fokus akan dibagi menjadi dua. Planet juga terbentuk di tempat materi berada, karena mereka dibentuk oleh piringan materi yang menjadi bahan bakar bintang yang sedang terbentuk.

Meskipun ini mungkin benar secara umum, ada dua masalah dengannya. Pertama, tidak ada garis pemisah yang jelas antara bintang kecil seperti katai coklat dan planet masif yang kami masukkan ke dalam kategori yang disebut super-Jupiter. Dan beberapa planet yang dapat kami gambarkan secara langsung tampak mengorbit jauh dari bintang induknya, di mana seharusnya tidak ada banyak material untuk memicu pembentukannya.

Para astronom mengumumkan minggu ini bahwa mereka telah memotret super-planet Jupiter dalam pembuatan, jauh dari bintang yang tampaknya mengorbit. Hal ini menunjukkan bahwa planet tersebut kemungkinan terbentuk melalui proses yang biasanya menghasilkan bintang daripada melalui proses yang menghasilkan gas raksasa seperti Jupiter.

Kami memperhatikanmu

Bintang yang dimaksud disebut AB Aurigae, dan merupakan bintang yang sangat muda yang terletak 500 tahun cahaya dari Matahari. Itu tertanam dalam awan gas, beberapa di antaranya masih mungkin jatuh ke bintang. Di luar mereka ada awan debu. Awan ini dianggap sebagai kandidat yang baik untuk pembentukan planet karena beberapa alasan. Pertama, debu telah dihilangkan dari wilayah yang paling dekat dengan bintang. Kedua, gas di piringan bagian dalam dibentuk menjadi lengan spiral oleh efek gravitasi.

Sebuah tim peneliti menggunakan waktu teleskop untuk mencari planet di AB Aurigae. Dan para peneliti rupanya menemukan satu, sekarang disebut AB Aurigae b, pada sekitar 100 unit astronomi AB Aurigae (setiap unit astronomi adalah jarak khas antara Bumi dan Matahari). Ini lebih dari dua kali jarak antara Matahari dan Pluto. Posisi ini menempatkan AB Aurigae b di dalam cincin debu dan pada posisi yang seharusnya dapat menciptakan jenis lengan spiral yang terlihat dalam gas antara debu dan bintang. Itu juga harus berada di luar wilayah di mana kepadatan materi cukup tinggi untuk menampung pembentukan alami planet ini.

Sebuah melihat melalui arsip gambar menunjukkan bahwa kita memiliki indikasi bahwa planet ini telah ada selama beberapa waktu. Gambar dengan jelas menunjukkan bahwa AB Aurigae b berada di orbit.

Para peneliti menggunakan pemodelan untuk menentukan ukuran planet yang dapat menghasilkan cahaya yang kita lihat berasal dari AB Aurigae b. Model menunjukkan bahwa meskipun planet ini masih cenderung tumbuh, itu sudah empat kali massa Jupiter. Metode pemodelan alternatif menunjukkan bahwa massa Jupiter kemungkinan sembilan kali lebih besar. Either way, planet ini pasti cocok dengan kategori super-Jupiter.

Pencitraan juga menunjukkan beberapa objek samar yang menyerupai AB Aurigae b, tetapi lebih jauh (430 dan 580 AU). Ini mungkin planet tambahan, tetapi kami membutuhkan pengamatan tambahan untuk mengonfirmasi hal ini.

apa yang terjadi disini?

Jadi apa yang terjadi di sini? Lebih dekat ke bintang induknya, raksasa gas diperkirakan terbentuk oleh akresi inti berbatu besar yang kemudian mulai menarik gas. Ini menambah massa planet yang terus bertambah dan mendorong pertumbuhannya lebih lanjut. Pertumbuhan yang tidak terkendali ini terputus karena gas yang memberinya makan akhirnya didorong keluar oleh radiasi bintang muda.

Namun, proses ini tidak mungkin berhasil pada jarak yang kita lihat di sini. Sementara lebih banyak gas harus bertahan lebih lama, tidak ada zat dengan kepadatan yang cukup tinggi untuk membangun inti yang besar. Pertumbuhan yang tidak terkendali tidak akan pernah dimulai.

Alternatifnya adalah proses yang mirip dengan yang menciptakan sistem bintang biner. Fluktuasi acak dalam jumlah materi menyebabkan konsentrasi materi yang melakukan fungsi yang mirip dengan inti batuan. Dan karena lokasi pembentukannya jauh dari bintang, ada kemungkinan proses pertumbuhan akan berlanjut lebih lama, menghasilkan super-Jupiter.

Astronomi Alam, 2022. DOI: 10.1038 / s41550-022-01634-x (Tentang DOI).