Телескоп e-MERLIN зафиксировал редкие "космические камешки" — будущие экзопланеты
Новые наблюдения, выполненные с помощью британского радиоинтерферометра e-MERLIN, позволили запечатлеть скопления космических "камешков", которые со временем превратятся в экзопланеты. Эти данные проливают свет на ранние этапы формирования планет.
Протопланетные диски, обнаруженные вокруг молодых звёзд DG Tauri и HL Tauri, расположенных примерно в 450 световых годах от Земли, дают учёным представление о том, как формировались планеты в нашей Солнечной системе 4,5 миллиарда лет назад, начиная с Юпитера. Результаты исследований были представлены на Национальном астрономическом собрании Королевского астрономического общества в Дареме (Великобритания), которое прошло с 7 по 11 июля 2025 года.
"Эти наблюдения показывают, что диски вокруг DG Tauri и HL Tauri уже содержат значительные запасы каменистого материала, способного превратиться в планеты на орбитах, сравнимых с Нептуном", — отметила доктор Кэти Хестерли из обсерватории SKA. "Этого может быть достаточно для формирования планетных систем, даже более крупных, чем наша Солнечная система".
Уникальные возможности e-MERLIN
Радиоинтерферометр e-MERLIN, управляемый обсерваторией Джодрелл-Банк при Манчестерском университете, состоит из семи телескопов, разбросанных на расстоянии 135 миль по Великобритании и соединённых оптоволоконными кабелями. Его предшественник, MTRLI, появился ещё в 1970-х, а в 1990-х годах система была модернизирована и получила нынешнее название.
e-MERLIN занимает особое место в астрономии, поскольку на сегодняшний день это единственный радиотелескоп, обладающий достаточной чувствительностью и разрешением для детального изучения протопланетных дисков. За три десятилетия работы он обнаружил около 2000 экзопланет и множество газопылевых дисков, однако исследование промежуточных стадий формирования планет оставалось сложной задачей.
Профессор Кардиффского университета Джейн Гривз возглавляет проект PEBBLeS (Planet Earth Building-Blocks), долгосрочную программу наблюдений с помощью e-MERLIN, направленную на изучение каменистых поясов вокруг молодых звёзд, похожих на наше Солнце.
Как формируются планеты?
"Десятилетия назад астрономы обнаружили, что молодые звёзды окружены дисками из газа и мельчайших частиц — пыли и песка", — пояснила доктор Анита Ричардс из Центра астрофизики Джодрелл-Банк.
Однако наблюдение за эволюцией этих дисков представляет сложность. На ранних этапах частицы, из которых формируются планеты, рассеяны на огромном расстоянии, что делает их видимыми для оптических и инфракрасных телескопов. Но когда эти частицы начинают слипаться, их общая площадь резко уменьшается, и обнаружить их на больших расстояниях становится крайне сложно. Здесь и проявляется преимущество e-MERLIN с его высокой точностью.
"Благодаря этим наблюдениям мы можем определить, где именно в дисках концентрируется твёрдый материал, что даёт нам ключ к пониманию одной из самых ранних стадий формирования планет", — отметила профессор Гривз.
Высокая детализация и будущие исследования
e-MERLIN способен фиксировать излучение с длиной волны до 4 сантиметров, что идеально подходит для обнаружения "камешков" размером в несколько сантиметров. В рамках проекта PEBBLeS были получены детальные изображения, показывающие скопления таких частиц на орбитах, аналогичных Нептуну, вокруг звёзд DG Tauri и HL Tauri.
Пока e-MERLIN остаётся единственным инструментом такого уровня, но в следующем десятилетии к нему присоединится южноафриканский массив Square Kilometre Array (SKA), который превзойдёт его по чувствительности и масштабу.
"e-MERLIN демонстрирует, на что мы способны, а телескопы SKA позволят пойти ещё дальше", — сказала доктор Хестерли.
"Когда в 2031 году начнутся научные проверки с телескопом SKA-Mid, мы сможем изучить сотни планетных систем, чтобы лучше понять, как формируются планеты", — добавила она.