Um novo trabalho de uma equipe internacional de astrônomos, incluindo Jaehan Bae da Carnegie, usou dados de radiotelescópio de arquivo para desenvolver um novo método para encontrar planetas extrasolares muito jovens. Sua técnica confirmou com sucesso a existência de dois planetas de massa de Júpiter previamente previstos em torno da estrela HD 163296. Seu trabalho foi publicado pela Cartas de jornal astrofísico .

Dos milhares de exoplanetas descobertos pelos astrônomos, apenas alguns estão em seus anos de formação. Encontrar mais planetas bebês ajudará os astrônomos a responder às muitas questões pendentes sobre a formação de planetas, incluindo o processo pelo qual nosso próprio Sistema Solar passou a existir.

As estrelas jovens são rodeadas por discos giratórios de gás e poeira a partir dos quais os planetas são formados. As 60 antenas de radiotelescópio do Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, ALMA, conseguiram criar imagens desses discos com clareza nunca antes vista.

A equipe de pesquisa, incluindo o autor principal Richard Teague e o co-autor Edwin Bergin, da Universidade de Michigan, Tilman Birnstiel da Universidade Ludwig Maximilian de Munique, e Daniel Foreman-Mackey, do Flatiron Institute - usaram dados de arquivo do ALMA para demonstrar que anomalias na velocidade do gás nesses discos protoplanetários rotativos podem ser usados ​​para indicar a presença de planetas gigantes.

Outras técnicas para encontrar planetas bebês nos discos ao redor de estrelas jovens são baseadas em observações da emissão proveniente das partículas de poeira de um disco. Mas a poeira representa apenas um por cento da massa do disco, então a equipe decidiu se concentrar no gás que compreende 99% de um disco jovem.

Sua nova técnica se concentra no movimento do gás, sondar gradientes de pressão radial no gás para ver a forma das perturbações - como redemoinhos e redemoinhos em um leito rochoso - permitindo que os astrônomos façam uma determinação mais precisa das massas e localizações de quaisquer planetas embutidos no disco.

Seu novo método confirmou com sucesso a existência previamente prevista de dois planetas com a massa de Júpiter em torno de HD 163296. Eles orbitam a distâncias de 83 e 137 vezes a distância entre o Sol e a Terra, embora sua estrela hospedeira seja muito mais brilhante do que nosso próprio sol.

"Embora a poeira desempenhe um papel importante na formação do planeta e nos forneça informações valiosas, é o gás responsável por 99% da massa dos discos protoplanetários. Portanto, é crucial estudar cinemática, ou movimento, do gás para entender melhor o que está acontecendo nos discos que observamos, "explicou Bae.

"Este método fornecerá evidências essenciais para ajudar a interpretar as imagens de poeira de alta resolução provenientes do ALMA. Além disso, ao detectar planetas neste estágio jovem, temos a melhor oportunidade de testar como suas atmosferas são formadas e quais moléculas são distribuídas neste processo, "disse o autor principal Teague.