Atacaman autiomaassa Chilessä sijaitseva ALMA-radioteleskooppiryhmä on jälleen astronomian aallonharjalla.

Nyt kaksi toisistaan erillistä tutkimusryhmää on havainnut sen avulla ”vastasyntyneen” tähden ympärille muodostuneita protoplaneettoja, joiden havaitseminen on tähän asti ollut mahdotonta.

Jousimiehen tähdistön suunnalla, 330 valovuoden päässä sijaitseva HD 163296 on hyvin nuori, vain noin neljän miljoonan vuoden ikäinen tähti.

Astronomit havaitsivat poikkeamia sen ympärillä vellovasta esiplanetaarisesta kiekosta vuonna 2016. Tuolloin tutkijat ehdottivat, että poikkeamat johtuisivat kahden tähteä kiertävän protoplaneetan vaikutuksesta.

ALMA-teleskoopin data on nyt vahvistanut tämän teorian. Tutkijoiden mukaan tähteä kiertää kolme massaltaan Jupiterin suuruista planeettaa.

Taiteilijan näkemys tähden ympärillä olevasta esiplanetaarisesta kiekosta. Tutkijat keskittyivät seuraamaan kaasun liikkeitä kiekossa leijailevan pölyn sijaan, sillä 99 prosenttia kiekon massasta on kaasua. (Kuva: Nasa)

Planeettahavainnot tehtiin uudenlaisella tekniikalla, jossa tutkijat keskittyivät tarkastelemaan hiilimonoksidin (CO) jakaumaa ja virtausta esiplanetaarisessa kiekossa.

”Hiilimonoksidin molekyylit emittoivat luonnostaan hyvin tunnistettavaa millimetrialueen aallonpituutta, jota ALMA voi havaita. Hienoiset Doppler-ilmiön aiheuttamat muutokset tässä valossa kertovat kaasun liikkeistä kiekossa”, tutkijat selittävät tiedotteessaan.

Jos kiekossa ei olisi planeettoja, kaasun liikkeet voitaisiin ennustaa tarkasti Keplerin lakien mukaisesti.

”Paikallisten häiriöiden aiheuttajan täytyy olla suhteellisen suurikokoinen kappale, kuten planeetta”, Australian Monashin yliopiston astronomi Christopher Pinte kertoo.

”Meidän uusi tekniikkamme hyödyntää tätä perusoletusta.”

Michiganin yliopiston tutkijaryhmä havaitsi kaksi ja Monashin yliopiston tutkijat yhden planeetan. Lähimpänä tähteä kiertävä planeetta sijaitsee 80 astronomisen yksikön päässä, seuraava 140 ja viimeinen 260 astronomisen yksikön päässä tähdestä.

Protoplaneettojen havaitseminen on tähän asti ollut tieteellisen tutkimuksen raja.

Tutkijoiden kehittämän tekniikan avulla tullaan lähitulevaisuudessa havaitsemaan lukuisia uusia protoplaneettoja, sillä olemassa olevia planeetanmetsästys-tekniikoita ei voida käyttää tällaisten planeettojen havaitsemiseen.

”Tällaiset tutkimukset auttavat meitä ymmärtämään, miten myös oman aurinkokuntamme planeetat ovat syntyneet”, toteaa tutkimuksen toinen kirjoittaja Francois Menard Grenoblen yliopistosta Ranskasta.

Kummatkin tutkimusryhmät jatkavat tekniikan hiomista. Tutkijat toivovat, että muiden nuorten järjestelmien tutkimus vastaa kysymyksiin siitä, miten kaasukehät muodostuvat ja mitä alkuaineita ja molekyylejä planeettaan kulkeutuu sen syntyvaiheessa.

Tutkimus julkaistaan Astrophysical Journal Letters -tiedejulkaisussa. Lisää aiheesta tiedotteessa.