Gli astronomi hanno fatto un passo in avanti per scoprire come si formano i sistemi planetari con la scoperta del pianeta "più giovane" mai trovato. Questa è la prima immagine diretta di un pianeta in fase di formazione, e i dati indicano che il pianeta è ancora messo insieme da gas e polvere che cadono nelle sue grinfie da un involucro più fresco che lo circonda.
Il hot protoplanet orbita attorno a una stella che possiede una massa paragonabile al nostro Sole, ed è il più giovane sistema planetario mai identificato, con LkCa 15 invecchiato a 2 milioni di anni, "Abbiamo davvero l'età della stella e non del pianeta", ha dichiarato Michael Ireland, docente di astrofotonica presso l'Osservatorio astronomico australiano. "L'età della stella è stata determinata da moltissime persone che studiano la contrazione gravitazionale di entrambi LkCa 15 e di tutte le altre stelle nella regione di formazione stellare del Toro, che si è formata quasi nello stesso momento."
Le osservazioni sono state fatte dagli astronomi dell'Università delle Hawaii e dell'Osservatorio astronomico australiano usando la vista acuta dei due telescopi gemelli Keck da 10 metri situati sulla cima del vulcano Mauna Kea dormiente delle Hawaii.
Per decenni, gli astronomi sono stati consapevoli del fatto che molte giovani stelle che pepano l'Universo sono avvolte da nuvole di gas e polvere. E da questa realizzazione hanno chiesto l'aiuto di potenti osservatori dello spazio a infrarossi come lo Spitzer Space Telescope della NASA per scrutare le polverose regioni cosmiche che sono nascoste dai telescopi ottici.
Fino ad ora gli scienziati non erano stati abbastanza fortunati da catturare le osservazioni di nuovi pianeti che si formavano attorno a queste giovani stelle, ma grazie al trucco dell'ottica adattiva combinato con 'interferometria con maschera di apertura' che consente agli astronomi di risolvere i dischi di polvere attorno alle stelle senza l'impedimento di abbagliare luce stellare, l'imaging con LkCa 15 b è diventato possibile. "È come se avessimo una serie di piccoli specchi", ha affermato Adam Kraus dell'Istituto per l'astronomia dell'Università delle Hawaii. "Siamo in grado di manipolare la luce e annullare le distorsioni."
Gli astronomi hanno reso operativa la tecnica intelligente dal 2008, che ha permesso loro di cercare spazi vuoti tra le stelle e i loro dischi di polvere protoplanetaria dove immaginavano che i pianeti probabilmente si nascondessero. Nel 2009 sono stati premiati per i loro sforzi mentre LkCa 15 b si presentava abbracciando la sua stella, ancora luminosa per l'energia della sua formazione. "LkCa 15 era solo il nostro secondo obiettivo e sapevamo immediatamente che stavamo vedendo qualcosa di nuovo", ha detto Kraus. "Abbiamo potuto vedere una debole fonte di punti vicino alla stella, quindi pensando che potesse essere un pianeta simile a Giove, siamo tornati un anno dopo per ottenere più dati".
Questo mondo giovane e caldo offre una visione della nascita infernale di pianeti nascenti.
"Il protopianeta è riscaldato dalla sua energia di contrazione gravitazionale", ha detto l'Irlanda. "L'energia potenziale gravitazionale è sufficiente per rendere i freni di un camion molto caldi quando scende una montagna troppo velocemente. L'energia potenziale di un intero pianeta che viene lasciato cadere su se stesso è sufficiente a renderlo incandescente per milioni di anni. Il pianeta è di oltre 1000 gradi Celsius: misurare la sua temperatura in modo più preciso è uno dei nostri obiettivi per il prossimo anno. La polvere e il gas sono principalmente riscaldati dal campo di radiazione della stella e del pianeta e, in equilibrio, raggiungono una temperatura inferiore a 100 kelvin [-170 gradi Celsius]. "
Tuttavia, quando il giovane pianeta attira più gas e polvere su se stesso, gli astronomi possono solo immaginare quanto grande possa essere questo mondo distante. "Il grande disco esterno attorno a LkCa 15 ha ancora circa 55 masse di materiale di Giove rimaste al suo interno", ha affermato l'Irlanda. “È molto difficile stimare quanto di questo materiale potrebbe finire su LkCa 15 b. Se l'orbita è quasi circolare e esiste un solo pianeta, credo che solo una piccolissima parte di questa materia potrebbe finire come parte di LkCa 15 b. Se dovessi indovinare, direi circa 10 volte la massa di Giove per una massa finale, con una piccola migrazione orbitale verso un'orbita più vicina. Tuttavia, avremo un'idea migliore su questo nei prossimi anni con nuovi modelli teorici e dopo vedremo più orbita del pianeta ".
Il documento del team è disponibile qui.
