Wetenschappers zijn erin geslaagd om de jongste exoplaneet tot nu toe direct in beeld te brengen. De ontdekking betreft een hemellichaam dat zich nog in een beginfase van ontwikkeling bevindt en rond de ster Elias 2-24 draait. Deze waarneming is van groot belang omdat objecten in deze vroege groeifase uiterst zeldzaam zijn om te detecteren.
Het vastleggen van jonge planeten vormt een aanzienlijke technische uitdaging. De meeste bekende exoplaneten zijn namelijk al volledig gevormd en hebben hun omgeving vrijgemaakt van puin. Het proces om dit stadium te bereiken vergt miljoenen jaren, waardoor astronomen zelden getuige zijn van de allereerste fasen van planeetvorming. In een studie in The Astrophysical Journal Letters beschrijft een team onder leiding van Andrea Bernardi van de Diego Portales Universiteit in Chili hoe zij deze doorbraak hebben gerealiseerd. Volgens universetoday.com biedt deze waarneming een unieke kans om te bestuderen hoe planeten ontstaan uit de gas- en stofschijven die jonge sterren omringen.
Cruciaal bij deze ontdekking was de inzet van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili. Dit observatorium stelt astronomen in staat om protoplanetaire schijven waar te nemen: ringen van gas en stof die kenmerkend zijn voor sterren in hun vroege vormingsfase. De heersende theorie stelt dat jonge planeten gaten in deze schijven veroorzaken doordat ze materiaal uit hun omgeving opzuigen en zo hun eigen baan 'uitgraven'.
Het direct waarnemen van zo'n planeet is echter complex. De omringende stofschijven blokkeren het zicht en de moederster is vele malen helderder dan het zwakke licht van een beginnende planeet. Tot voor kort was de jongste bevestigde planeet in een dergelijke schijf PDS 70 b/c, met een geschatte leeftijd van 5,4 miljoen jaar. Zoals meldt, is de nieuwe ontdekking bij Elias 2-24 een belangrijke stap voorwaarts in het begrijpen van deze processen.
Voor de analyse van Elias 2-24 maakten de onderzoekers gebruik van archiefgegevens van het Keck Observatory in Hawaï. In 2018 was de ster, samen met zes andere sterren, geobserveerd met het NIRC2-instrument. De ster bevindt zich in de stervormingsregio Ophiuchus, op ongeveer 454 lichtjaar van de aarde. In de protoplanetaire schijf van deze ster werd een gat van ongeveer 30 astronomische eenheden (AU) waargenomen. Hoewel eerdere beelden van de Very Large Telescope (VLT) al een lichtpunt in dit gat lieten zien, kon dit destijds nog niet definitief als planeet worden bevestigd.
De uiteindelijke bevestiging kwam voort uit een synthese van verschillende databronnen. Door de gegevens van het Keck Observatory, ALMA en de VLT te combineren, konden de astronomen de aanwezigheid van de planeet vaststellen. De analyse wees uit dat de exoplaneet op een afstand van ongeveer 54,9 AU rond Elias 2-24 draait, wat een aanzienlijke afstand is.
Deze doorbraak onderstreept het belang van het combineren van infrarode beeldvorming en millimetergolven. Volgens de berichtgeving van is deze methodiek essentieel om door het stof van protoplanetaire schijven heen te kijken en zo de meest primitieve werelden in het universum te identificeren. De ontdekking biedt hiermee een zeldzame inkijk in de vroege geschiedenis van planeetstelsels, zoals beschreven door .