Астрономы впервые запечатлели рождение планеты

Учёные впервые получили изображение формирующейся планеты за пределами Солнечной системы. Молодая экзопланета WISPIT 2b была обнаружена в «прорези» пылевого диска вокруг звезды, похожей на наше Солнце. Это открытие подтверждает теории, существовавшие десятилетиями, но до сих пор не имевшие прямых доказательств.

Прорыв в астрономии

Команда под руководством профессора Лэрда Клоуза из Университета Аризоны и аспирантки Ришель ван Каппелевен из Лейденской обсерватории впервые зафиксировала рождение планеты в пылевом кольце. Для наблюдений использовались передовые инструменты: система MagAO-X на телескопе Магеллан в Чили, Большой бинокулярный телескоп в Аризоне и Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории.

Долгое время астрономы видели в окрестностях молодых звёзд диски из газа и пыли с тёмными разрывами. Считалось, что эти «прорези» образуются из-за зарождающихся планет, которые словно «расчищают» себе путь. Однако до сих пор прямых подтверждений этому не было, что вызывало сомнения у части научного сообщества. Теперь эти сомнения рассеяны. «Десятки теоретических работ объясняли наличие тёмных промежутков именно действием протопланет. Но доказательств не было. Теперь они есть», — отметил Клоуз.

Как формируются новые миры

Нашей Солнечной системе 4,5 миллиарда лет. Когда-то она тоже представляла собой пылевой диск, в котором скапливались сгустки материи. Постепенно они притягивали газ, формируя первые протопланеты. Но точные механизмы этого процесса до сих пор оставались загадкой. Чтобы прояснить детали, учёные обратились к современным аналогам — молодым системам с протопланетными дисками.

Секрет успеха заключался в применении адаптивной оптики MagAO-X, которая устраняет «дрожание» атмосферы и позволяет разглядеть слабые объекты рядом с яркими звёздами. Фокус наблюдений был на особом свечении — линии водорода H-alpha. Когда газ падает на поверхность молодой планеты, он нагревается до плазмы и начинает излучать именно в этом диапазоне. Это стало «подсказкой» для обнаружения планеты.

Новая планета — WISPIT 2b

В системе WISPIT-2 исследователи увидели яркую точку в промежутке между кольцами пылевого диска. Это и оказалась формирующаяся планета WISPIT 2b. Масса объекта оценивается примерно в пять масс Юпитера. Её орбита пролегает на расстоянии около 56 астрономических единиц от звезды — гораздо дальше, чем Нептун от Солнца. Кроме того, обнаружен ещё один кандидат в планеты, условно названный CC1. Его масса — около девяти масс Юпитера, а орбита ближе к звезде, примерно на уровне, который в нашей системе оказался бы между Сатурном и Ураном. «Это похоже на то, как могли выглядеть Юпитер и Сатурн, когда им было всего несколько сотен тысяч лет», — отметил аспирант Габриэль Вейбл из Аризоны.

Значение открытия

Система WISPIT-2 оказалась уникальной: четыре кольца пыли, четыре прорези и как минимум две планеты. По словам Клоуза, это одно из важнейших открытий в его карьере. Ранее подобные объекты были лишь гипотетическими. Теперь же получено прямое подтверждение: планеты действительно могут формироваться именно в разрывах протопланетных дисков. «Когда мы включили адаптивную оптику, планета просто “выскочила” на глазах», — говорит Клоуз. «После обработки всего пары часов наблюдений она стала отчётливо видна».

Что дальше?

Если бы система WISPIT-2 была такой же старой, как наша, учёные не смогли бы увидеть ничего — планеты слишком остыли бы и потускнели. Но в юные годы они излучают достаточно энергии, чтобы стать доступными для современных инструментов. Исследование поддержали NASA и Национальный научный фонд США. По словам астрономов, это открытие не только подтверждает ключевые гипотезы, но и позволяет взглянуть на историю формирования нашей собственной Солнечной системы.

• SpaceX готовит первую попытку поймать обе ступени Starship за один полёт
• NASA показало 16 галактик, в которых кипит космическая жизнь
• Три вертолёта NASA помогут исследовать неизвестные районы Марса
• Астрономы нашли зелёную «звезду-зомби», поглощающую остатки своей планетной системы
• NASA испытывает аккумуляторы, способные пережить экстремальный холод Луны
• Умирающее Солнце может нарушить орбиты планет-гигантов раньше, чем считалось
• Сатурн и метеоры кометы Галлея: что увидеть на небе в октябре
• NASA проверит, скрывается ли под лунным провалом большая пещера