Elias 2-24 b on nuorin varmistettu eksoplaneetta

Elias 2-24 b on toistaiseksi nuorin varmistettu eksoplaneetta. Se on alle miljoonan vuoden ikäinen, suunnilleen Jupiterin kokoluokkaa oleva jättiläisplaneetta, joka kiertää nuorta tähteä noin 450 valovuoden päässä Maasta. Planeetta on edelleen syntykiekossaan – tähteä ympäröivässä kaasun ja pölyn kiekossa – ja kerää siitä yhä ainetta. 1713

Planeetta löytyi keskeltä syntykiekon aukkoa

Elias 2-24 b sijaitsee noin 55 astronomisen yksikön eli AU:n etäisyydellä emätähdestään. Se vastaa noin 55:tä Maan ja Auringon välisestä etäisyydestä. Planeetta osuu yhteen kiekossa näkyvän aukon kanssa, mikä tekee kohteesta erityisen kiinnostavan: aukot voivat syntyä usealla tavalla, mutta planeetta samassa kohdassa tarjoaa suoran selityksen kiekon rakenteelle. 213

Kohteen massan varhainen arvio oli laaja, noin 0,5–5 Jupiterin massaa. Arvioon vaikuttaa muun muassa se, kuinka paljon mahdollista planeettaa ympäröivä kiekko lisää kohteen havaittua kirkkautta. 2

Tutkimuksessa yhdistettiin havaintoja W. M. Keckin observatoriosta Havaijilta, ALMA-radioteleskooppiverkostosta sekä Euroopan eteläisen observatorion Very Large Telescope -teleskoopista. 13

Arkistokuvat antoivat ratkaisevan varmistuksen

Vahvistus perustui NASA:n rahoittamassa Keck-arkistossa olevien havaintojen uuteen analyysiin. Tutkijat kävivät läpi seitsemästä nuoresta tähdestä tehtyjä havaintoja, joissa oli käytetty koronagrafia. Koronagrafi peittää tähden voimakkaan häikäisyn, jotta sen läheltä voidaan etsiä paljon himmeämpiä kohteita. 17

Elias 2-24:n kannalta ratkaisevat Keck-havainnot tehtiin vuosina 2018 ja 2020. Kahdelta eri havaintokerralta saatu aineisto mahdollisti sen testaamisen, liikkuiko pistemäinen kohde järjestelmän mukana. Näin voitiin erottaa planeettakumppani mahdollisesta yksittäisestä kuvausartefaktista tai taustalla näkyvästä kohteesta. Tulosten mukaan kohteen liike vahvistettiin ja se tunnistettiin planeetaksi. 417

Löytö on samalla muistutus observatorioarkistojen arvosta: vuosia sitten kerätty aineisto voi muuttua ratkaisevaksi, kun analyysimenetelmät kehittyvät ja sitä voidaan verrata uusiin havaintoihin.

Miksi alle miljoonan vuoden ikä on poikkeuksellinen

Useimmat varmistetut eksoplaneetat tunnetaan järjestelmistä, joiden alkuperäiset kaasu- ja pölykiekot ovat jo hajaantuneet. Elias 2-24 b tarjoaa harvinaisen näkymän aivan toisenlaiseen vaiheeseen: jättiläisplaneetta on yhä materiaalissa, josta planeetat syntyvät. Siksi tutkijat voivat verrata itse planeettaa sitä ympäröivän kiekon rakenteeseen. 1317

Ikä on löydön olennaisin tulos. NASA:n mukaan Elias 2-24 b on alle miljoonan vuoden ikäinen, kun aiemmat nuorimman tunnetun planeetan ennätyksen haltijat arvioitiin noin 5 miljoonan vuoden ikäisiksi. 1710

Jupiterin mittaluokan planeetta näin nuoressa järjestelmässä asettaa tiukan reunaehdon jättiläisplaneettojen syntyä kuvaaville malleille. Havainto ei yksin kerro, millä mekanismilla planeetta syntyi, mutta toimivan selityksen on kyettävä tuottamaan massiivinen planeetta jo näin varhaisessa vaiheessa.

Mitä Roman-avaruusteleskooppi voi tuoda lisää

NASA:n Nancy Grace Roman -avaruusteleskoopin keskeisiin tutkimusaiheisiin kuuluvat eksoplaneetat. Sen ohjelmaan sisältyy laajoja kartoituksia Wide Field Instrument -laitteella sekä Coronagraph Instrument -laitteella tehtäviä teknologian demonstraatiohavaintoja. 2324

Roman ei yksin muuta Elias 2-24 b:tä vähemmän ainutlaatuiseksi, mutta sen laajat eksoplaneettahavainnot ja suuren kontrastin kuvantamisen kyvyt voivat auttaa rakentamaan vertailuaineistoa vastaavista järjestelmistä. Jos nuoria planeettoja löydetään lisää planeettoja synnyttävien kiekkojen aukoista, tutkijat voivat verrata niiden sijaintia, massoja, kiekkojen rakenteita ja kehitysvaiheita.

Toistaiseksi Elias 2-24 b on poikkeuksellisen selkeä tilannekuva planeettajärjestelmän alkuvaiheesta: jättiläisplaneetta on tunnistettu kiekosta, joka edelleen ruokkii sitä, ja ratkaiseva osa vahvistuksesta löytyi valmiiksi arkistossa odottaneista havainnoista. 1317