Πλανήτης “γεννιέται” με ρυθμό-ρεκόρ

Αστρονόμοι του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) εντόπισαν ένα φαινόμενο χωρίς προηγούμενο: έναν ελεύθερο, «αδέσποτο» πλανήτη που αυξάνει τη μάζα του με ρυθμό έξι δισεκατομμυρίων τόνων το δευτερόλεπτο. Ο πλανήτης, γνωστός ως Cha 1107-7626, δεν περιφέρεται γύρω από κάποιο άστρο, αλλά κινείται ελεύθερα στο Διάστημα, απορροφώντας αέρια και σκόνη από τον δίσκο που τον περιβάλλει.

Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό The Astrophysical Journal Letters, έγινε με το τηλεσκόπιο Very Large Telescope (VLT) της ESO στην έρημο

Ατακάμα της Χιλής. Πρόκειται για το ισχυρότερο φαινόμενο ανάπτυξης (“accretion burst”) που έχει ποτέ καταγραφεί σε πλανητικό σώμα — ή ακόμη και σε οποιονδήποτε γνωστό πλανήτη του Σύμπαντος.

Ο Cha 1107-7626, με μάζα πέντε έως δέκα φορές μεγαλύτερη από του Δία, βρίσκεται περίπου 620 έτη φωτός μακριά, στον αστερισμό του Χαμαιλέοντα. Πρόκειται για ένα σώμα που βρίσκεται ακόμη στη διαδικασία σχηματισμού, τρεφόμενο από έναν περιστρεφόμενο δίσκο αερίων και σκόνης.

Όπως εξηγεί ο Βίκτορ Αλμένδρος-Αμπάντ, επικεφαλής της έρευνας από το Αστρονομικό Παρατηρητήριο του Παλέρμο (Ιταλία): «Οι περισσότεροι φαντάζονται τους πλανήτες ως ήρεμους, σταθερούς κόσμους. Όμως η ανακάλυψή μας δείχνει ότι οι πλανητικοί όγκοι που περιπλανώνται ελεύθερα στο Διάστημα μπορεί να είναι εξαιρετικά δυναμικοί και “ζωντανοί”».

Οι μετρήσεις δείχνουν ότι μέσα σε λίγους μήνες, ο ρυθμός απορρόφησης μάζας από τον πλανήτη αυξήθηκε οκτώ φορές, φτάνοντας τα πρωτοφανή επίπεδα των έξι δισεκατομμυρίων τόνων ανά δευτερόλεπτο.

Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι ισχυρά μαγνητικά πεδία είναι υπεύθυνα για τη διοχέτευση της ύλης προς τον πλανήτη – κάτι που έως τώρα είχε παρατηρηθεί μόνο σε άστρα. Η διαδικασία αυτή φαίνεται να αλλάζει προσωρινά και τη χημεία του περιβάλλοντος δίσκου: κατά τη διάρκεια του φαινομένου ανιχνεύθηκε υδρατμός, ο οποίος δεν υπήρχε πριν, ένδειξη έντονων θερμοδυναμικών μεταβολών.

Η ανακάλυψη θολώνει τα όρια ανάμεσα σε άστρα και πλανήτες. Όπως τονίζει η αστρονόμος Μπελίντα Ντάμιαν του Πανεπιστημίου St. Andrews στη Σκωτία: «Αυτό το φαινόμενο μάς δείχνει ότι ορισμένοι “αδέσποτοι” πλανήτες ίσως σχηματίζονται με μηχανισμούς παρόμοιους με εκείνους των άστρων. Είναι ένα παράθυρο στις πρώτες στιγμές της γέννησης των πλανητών».

Ένα μυστήριο για την προέλευση των “rogue planets”

Οι λεγόμενοι rogue planets ή «αδέσποτοι πλανήτες» αποτελούν ένα από τα μεγαλύτερα αινίγματα της σύγχρονης αστροφυσικής. Δεν βρίσκονται σε τροχιά γύρω από κάποιο άστρο — ενδέχεται να έχουν εκτιναχθεί από τα μητρικά τους πλανητικά συστήματα ή να έχουν σχηματιστεί αυτόνομα, όπως τα άστρα, αλλά σε μικρότερη κλίμακα.

Η νέα ανακάλυψη ενισχύει τη δεύτερη υπόθεση: ότι κάποιοι από αυτούς γεννιούνται από την κατάρρευση νεφών αερίου, όπως τα αστέρια, αλλά σταματούν να αναπτύσσονται πριν αποκτήσουν αρκετή μάζα για να πυροδοτήσουν πυρηνική σύντηξη.

Ο Aleks Scholz, επίσης από το Πανεπιστήμιο St. Andrews, το θέτει απλά: «Η προέλευση αυτών των σωμάτων παραμένει ανοιχτό ερώτημα. Όμως τώρα βλέπουμε ότι μπορούν να εμφανίζουν τις ίδιες “εκρήξεις γέννησης” με τα νεογέννητα άστρα. Η διαχωριστική γραμμή ανάμεσα στους δύο κόσμους γίνεται όλο και πιο λεπτή».

Παρατηρήσεις από τη Γη και το Διάστημα

Για την έρευνα χρησιμοποιήθηκαν συνδυαστικά δεδομένα από το φασματογράφο X-shooter του VLT, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (NASA/ESA/CSA) και παλαιότερα δεδομένα του SINFONI (επίσης στο VLT). Η ανάλυση των φασμάτων φωτός πριν και κατά τη διάρκεια της «έκρηξης» αποκάλυψε μεταβολές στη θερμοκρασία, στη σύσταση και στην ένταση ακτινοβολίας γύρω από τον πλανήτη.

Η σύγκριση αυτών των δεδομένων επέτρεψε στους ερευνητές να χαρτογραφήσουν τη ροή της ύλης και να συνδέσουν την εκρηκτική αύξηση μάζας με την ενίσχυση της μαγνητικής δραστηριότητας.

Η ανακάλυψη αυτή ανοίγει τον δρόμο για νέες παρατηρήσεις από το μελλοντικό Extremely Large Telescope (ELT) της ESO, που θα λειτουργήσει στις αρχές της δεκαετίας του 2030. Με τον τεράστιο κύριο καθρέφτη του και τα ευαίσθητα όργανά του, το ELT θα μπορέσει να εντοπίσει δεκάδες παρόμοιους πλανήτες που «περιπλανώνται» μόνοι τους στο Διάστημα.

Όπως σημειώνει η αστρονόμος Αμέλια Μπάγιο της ESO: «Η ιδέα ότι ένας πλανήτης μπορεί να συμπεριφέρεται όπως ένα άστρο είναι συγκλονιστική. Μας κάνει να αναρωτιόμαστε πόσο ποικίλοι και ζωντανοί μπορεί να είναι οι κόσμοι πέρα από το δικό μας».

Η ανακάλυψη του Cha 1107-7626 δεν είναι απλώς μια αστρονομική περιέργεια· είναι ένα παράθυρο στη διαδικασία της δημιουργίας των κόσμων, που φέρνει την επιστήμη ένα βήμα πιο κοντά στο να κατανοήσει πώς γεννιούνται — και εξελίσσονται — οι πλανήτες του Σύμπαντος.