För första gången har astronomer kunnat följa rörelsen på en exoplanet direkt när den rör sig från ena sidan av värdstjärnan till den andra. Planeten har hittills den minsta omloppsbana av alla direktavbildade exoplaneter, som ligger nästan lika nära sin moderstjärna som Saturnus är till solen. Stjärnan, beta Pictoris är bara 12 miljoner år gammal, och så bekräftar denna exoplanet att gasjätteplaneter kan bildas väldigt snabbt - på bara några miljoner år - inom sådana circumstellar-skivor, och experter säger att denna upptäckt validerar teorin om att dessa unika , kan gasformiga skivstrukturer användas som ett slags "fingeravtryck" för att karakterisera deras inbäddade planeter.
Beta Pictoris är 75% mer massiv än vår sol och ligger cirka 60 ljusår bort mot stjärnbilden Pictor (Painter). Detta är ett av de mest kända exemplen på en stjärna omgiven av en dammig skräpskiva. Tidigare observationer visade ett varp av skivan, en sekundär lutande skiva och kometer föll på stjärnan.
"Det var indirekta, men berättande tecken som starkt antydde förekomsten av en massiv planet, och våra nya observationer bevisar nu definitivt detta," säger lagledaren Anne-Marie Lagrange. "Eftersom stjärnan är så ung, bevisar våra resultat att jätteplaneter kan bildas på skivor i tidsintervall så korta som några miljoner år."
Denna exoplanet, kallad Beta Pictoris b, ansågs först ha setts 2003 och sedan avbildades först tillbaka 2008. Men astronomen kunde inte utesluta att den möjliga planeten inte bara var en förgrund eller ett bakgrundsobjekt. Dessa nya observationer bekräftar att föremålet verkligen är en gasjätteplanet som kretsar runt stjärnan.
Andra observationer på senare tid har visat att skivor runt unga stjärnor sprids inom några miljoner år, och att jätteplansbildning måste ske snabbare än tidigare trott.
Endast cirka tio exoplaneter har avbildats, Beta Pictoris b, har hittills den minsta bana. Det är beläget på ett avstånd mellan 8 och 15 gånger jord-sol-separationen - eller 8-15 astronomiska enheter - vilket är ungefär avståndet från Saturn från solen.
"Planetens korta period kommer att tillåta oss att spela in hela banan inom kanske 15-20 år, och ytterligare studier av Beta Pictoris b kommer att ge ovärderlig insikt i fysiken och kemi i en ung jätteplanets atmosfär," sa studentforskaren Mickael Bonnefoy.
Planeten har en massa som är ungefär nio gånger den för Jupiter, och rätt massa och plats för att förklara det observerade varpet i skivans inre delar. Denna upptäckt har därför en viss likhet med förutsägelsen om Neptunus existens av astronomerna Adams och Le Verrier under 1800-talet, baserat på observationer av Uranus omloppsbana.
Teamet använde NAOS-CONICA-instrumentet monterat på ett av de 8,2 meter stora teleskopna i ESO: s Very Large Telescope (VLT).
Dessa senaste observationer, som gjordes under hösten 2009, avslöjade objektet på andra sidan skivan varifrån den sågs 2008 och efter en period av gömmer sig antingen bakom eller framför stjärnan (i vilket fall den är gömd i stjärnans bländning). Detta bekräftade att källan verkligen var en exoplanet och att den kretsade om värdstjärnan. Det gav också insikter om storleken på sin bana runt stjärnan.
"Tillsammans med planeterna som hittades runt de unga, massiva stjärnorna Fomalhaut och HR8799, tyder existensen av Beta Pictoris b på att superjupitrar kan vara frekventa biprodukter av planetbildning runt mer massiva stjärnor," sade teammedlem Gael Chauvin.
"De senaste direkta bilderna av exoplaneter - många gjorda av VLT - illustrerar mångfalden i planetariska system," sade Lagrange. "Bland dem är Beta Pictoris b det mest lovande fallet av en planet som kunde ha bildats på samma sätt som de jätteplaneterna i vårt solsystem."
Källa: ESO
