Astronomen haben den ersten Beweis für die sehr seltenen „trojanischen“ Planeten entdeckt: zwei Schwesterplaneten, die sich auf derselben Umlaufbahn um denselben Stern befinden.
Die Planeten, die den etwa 370 Lichtjahre entfernten jungen Stern PDS 70 umkreisen, bestehen aus einem Jupiter-großen Planeten und einer Trümmerwolke – vielleicht den zerfetzten Überresten eines toten Planeten oder den Bausteinen eines einzelnen, noch zu erwartenden Planeten. geborener Planet.
Wenn Wissenschaftler bestätigen, dass sich die Trümmerwolke auf derselben Umlaufbahn wie der Riesenplanet bewegt, wäre die Entdeckung die erste Entdeckung trojanischer Planeten überhaupt. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse am Mittwoch (19. Juli) in der Fachzeitschrift Nature Astronomie und Astrophysik.
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„Vor zwei Jahrzehnten wurde theoretisch vorhergesagt, dass Planetenpaare ähnlicher Masse die gleiche Umlaufbahn um ihren Stern haben könnten, die sogenannten Trojanischen Planeten oder gemeinsam umlaufenden Planeten. Zum ersten Mal haben wir Beweise gefunden, die diese Idee stützen.“ “ Hauptautor Olga Palsaloper Rosaein Doktorand am Zentrum für Astrobiologie (CAB) in Madrid, Spanien, sagte er in einer Erklärung.
Die Trojaner haben ihren ungewöhnlichen Namen von zwei Gruppen von Asteroiden, die um Jupiter herum beobachtet wurden und die sich bei ihrer Entdeckung aufgrund ihrer Nähe zu den Lagrange-Punkten des gravitativ stabilen Gasriesen in Griechen und Trojaner (entgegengesetzte Seiten des mythischen Trojanischen Krieges in Homers Ilias) aufteilten.
Lagrange-Punkte sind Orte im Sonnensystem, an denen die Schwerkraft des umlaufenden Sterns und Planeten die Bewegung der Umlaufbahn des Objekts ausgleicht und das Objekt so einfängt, dass es sich im Gleichschritt mit dem Planeten bewegt.
Es sind nicht nur Asteroiden, die in Lagrange-Punkten gefangen werden können; Gleichzeitig entstehende Planeten können auch auf derselben Umlaufbahn gefangen sein. Doch trotz Berechnungen der Astronomen könnte es theoretisch bis zu 42 erdgroße Planeten geben zusammengepfercht in einer UmlaufbahnDie langfristige Instabilität der Umlaufbahnen von Trojan und die Unfähigkeit aktueller Teleskope, ihn zu sehen, bedeuten, dass er noch nicht entdeckt wurde.
Um nach Anzeichen von Trojanern zu suchen, die sich im Weltraum verstecken, nutzten Astronomen das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) – eine Anordnung von 66 Sub-Radio-Ranging-Teleskopen in der Atacama-Wüste in Chile. Millimeter-für-Millimeter-Licht wird normalerweise von extrem kalten Gas- und Staubtaschen emittiert, was bedeutet, dass es sich um ein ideales Spektrum für die Suche nach den ersten oder letzten Bewegungen der Planeten handelt.
Zwei monströse, jupitergroße Planeten treiben das System PDS 70 an. Beim Vergrößern eines der Lagrange-Punkte des Planeten namens PDS 70b entdeckten die Forscher ein schwaches Signal. Das Signal gehörte zu einer Trümmerwolke, was darauf hindeutet, dass sich eine Masse von etwa der doppelten Größe des Erdmondes zusammen mit PDS 70b bewegte.
„Wer kann sich zwei Welten vorstellen, die die gleiche Jahresdauer und die gleichen Wohnbedingungen haben? Unsere Arbeit ist der erste Beweis dafür, dass diese Art von Welt existieren kann“, sagte Palsaloper-Rosa. „Wir können uns vorstellen, dass ein Planet eine Umlaufbahn mit Tausenden von Asteroiden teilen könnte, wie im Fall von Jupiter, aber es ist für mich erstaunlich, dass Planeten dieselbe Umlaufbahn teilen können.“
Mit der Bestätigung des Ergebnisses müssen die Forscher bis 2026 warten. Dann öffnet sich das nächste Fenster, in dem überprüft wird, ob sich PDS 70b und der zugehörige Trojaner zusammen bewegt haben. Wenn sich herausstellt, dass Planeten dies getan haben, wäre den Forschern ein Durchbruch gelungen.
„Unsere Forschung ist der erste Schritt bei der Suche nach umkreisenden Planeten in einem sehr frühen Stadium ihrer Entstehung“, sagte ein Co-Autor. Itziar de Gregorio MonsalvoDas sagte der Leiter des Wissenschaftsbüros der Europäischen Südsternwarte in Chile in der Erklärung. „Die Zukunft dieses Themas ist sehr spannend und wir freuen uns auf eine erweiterte ALMA-Fähigkeit, die für 2030 geplant ist und die Fähigkeit der Gruppe, Trojaner in vielen anderen Sternen zu erkennen, erheblich verbessern wird.“
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