Астрономы впервые запечатлели формирующуюся планету, создающую спиральную структуру вокруг звезды
Впервые в истории астрономам, возможно, удалось зафиксировать процесс формирования планеты, которая «вырезает» спиральный узор в газопылевом диске вокруг своей молодой звезды. Это открытие стало возможным благодаря наблюдениям с помощью Очень Большого Телескопа (VLT) Европейской Южной Обсерватории (ESO) и его нового инструмента ERIS (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph).
Исследовательская группа под руководством итальянских ученых обнаружила массивный объект, примерно в два раза крупнее Юпитера, расположенный у основания одного из спиральных рукавов диска, окружающего молодую звезду HD 135344B, находящуюся на расстоянии около 440 световых лет от Земли. Впервые потенциальная протопланета была найдена именно там, где предсказывает теория, что делает это наблюдение важным шагом в изучении планетообразования.
Автор исследования Франческо Майо, аспирант Флорентийского университета, работающий в Астрофизической обсерватории Арчетри (INAF), отметил:
«Мы никогда не сможем увидеть, как формировалась Земля, но здесь, вокруг молодой звезды в 440 световых годах от нас, возможно, мы наблюдаем рождение планеты в реальном времени».
Второе исследование, также проведенное с помощью ERIS, выявило еще один потенциальный объект — возможно, планету или коричневого карлика — возле еще более молодой звезды V960 Mon. Наблюдения показали спиральные структуры и фрагментацию вещества, что является явным признаком процессов, ведущих к образованию новых миров.
Планета, формирующая диск: случай HD 135344B
Изображения, полученные ERIS, показали нечто ранее невиданное: компактный и яркий объект, погруженный в пыль протопланетного диска вокруг звезды HD 135344B, по-видимому, является непосредственной причиной возникновения спиральных структур.
До сих пор теоретические модели предполагали, что такие спирали создаются новорожденными планетами, но никому не удавалось зафиксировать их прямое влияние. Обнаружение собственного свечения кандидата в протопланеты меняет ситуацию: впервые астрономы видят не только «следы» планеты, но и ее прямое излучение сквозь пыль.
Эта планета, примерно вдвое массивнее Юпитера, вращается на расстоянии от звезды, сопоставимом с орбитой Нептуна в Солнечной системе. Спиральные рукава в диске уже наблюдались в 2016 году с помощью инструмента SPHERE на VLT, но до сих пор не было прямых доказательств формирования планеты внутри диска.
Еще один компаньон у звезды V960 Mon?
Второй объект, изученный с помощью ERIS, предоставил новые данные о планетообразовании. Молодая звезда V960 Mon, ранее исследовавшаяся с помощью радиотелескопа ALMA и инструмента SPHERE, демонстрирует четкие спиральные рукава и признаки гравитационной неустойчивости — процесса, при котором части диска уплотняются, потенциально формируя планеты или более массивные объекты.
Новое исследование, проведенное под руководством Анурупа Дасгупты с участием Франческо Майо, выявило яркий объект вблизи одного из спиральных рукавов. Это может быть либо формирующаяся планета, либо коричневый карлик — промежуточный объект, слишком большой для планеты, но слишком малый для звезды.
Если открытие подтвердится, оно станет первым известным случаем образования планеты через гравитационную неустойчивость — механизм, отличный от стандартной модели постепенного наращивания массы. Это указывает на то, что в некоторых плотных и молодых системах планеты могут формироваться не медленно, а быстро коллапсировать из нестабильных участков диска.
Исследование V960 Mon ставит новые вопросы о разнообразии путей образования планет и подчеркивает важность прямых наблюдений за молодыми дисками. Благодаря таким инструментам, как ERIS, астрономы вступают в новую эру наблюдательной планетологии.