Обнаружена планета, формирующаяся вокруг молодой звезды

Астрономы обнаружили экзопланету, возраст которой оценивается примерно в 5 миллионов лет. Она растет в прогалине газопылевого диска вокруг молодой звезды.

Об этом сообщает издание Последние события со ссылкой на пресс-релиз Аризонского университета и пресс-релиз Университета Голуэя.

За последние несколько десятилетий астрономы открыли тысячи экзопланетных систем вокруг зрелых звезд, обнаружив большое разнообразие в структуре этих систем. Но, чтобы понять, почему планетные системы могут выглядеть так по-разному, необходимо изучить, как формируются планеты в газопылевых дисках вокруг молодых звезд.

В недавно проведенном исследовании международная команда использовала Очень большой телескоп (VLT) в Чили для получения непосредственного изображения молодой планеты, формирующейся вокруг звезды. Эта планета, названная WISPIT 2b, имеет возраст примерно 5 миллионов лет и, вероятно, является газовым гигантом, похожим по размеру на Юпитер.

WISPIT 2b находится в прогалине между диском звезды и движется вместе со своей звездой, что подтверждает, что она является частью системы. Эти наблюдения являются частью более крупного проекта, который изучает, как газовые гиганты образуются и эволюционируют, когда они вращаются вдали от своих звезд.

Д-р Кристиан Гински, преподаватель Школы естественных наук Университета Голуэя и второй автор исследования, рассказал: «Мы использовали эти очень короткие наблюдения многих молодых звезд, всего несколько минут на объект, чтобы определить, можем ли мы увидеть рядом с ними маленькую точку света, вызванную планетой. Однако в случае с этой звездой мы обнаружили совершенно неожиданный и удивительный многокольцевой пылевой диск».

«Когда мы впервые увидели этот многокольцевой диск, мы поняли, что должны попытаться обнаружить в нем планету, поэтому быстро попросили провести дополнительные наблюдения», - добавил он.

WISPIT 2b — это первая четко подтвержденная планета, обнаруженная внутри диска с несколькими кольцами вокруг молодой звезды. Это делает систему идеальным местом для изучения взаимодействия планет с дисками, в которых они образуются, и их изменений со временем.

Астрономы обнаружили планету с помощью ближнего инфракрасного света, подобного тому, который видят очки ночного видения. Это потому, что WISPIT 2b еще молодая, горячая и светится от своего недавнего рождения.

WISPIT 2b была подробно зафиксирована также астрономами из Лейденского университета. Они подтвердили, что планета вращается вокруг своей звезды и находится внутри пробела в диске звезды, что является явным признаком того, что она формирует свое окружение.

Команда из Университета Аризоны отдельно обнаружила эту планету в видимом свете с помощью специального прибора. Это показало, что WISPIT 2b все еще собирает газ, активно формируя свою атмосферу по мере роста.

Открытие было сделано в ходе пятилетнего международного исследовательского проекта, который изучал, чаще ли газовые гиганты с широкими орбитами встречаются вокруг молодых или старых звезд. WISPIT 2b стала неожиданной и увлекательной находкой.

Молодые звезды окружены дисками, наполненными пылью и газом, в которых формируются протопланеты. Эти диски часто имеют драматические особенности, такие как кольца и спирали, которые, по мнению ученых, образуются благодаря присутствию планет. Диск вокруг WISPIT 2b огромен, его размер в 380 раз превышает расстояние между Землей и Солнцем.

Д-р Гински добавил: «Получение изображения с этими формирующимися планетами оказалось чрезвычайно сложной задачей, и это дает нам реальную возможность понять, почему тысячи старых экзопланетных систем выглядят настолько разнообразными и такими отличными от нашей Солнечной системы. Я думаю, что многие наши коллеги, изучающие формирование планет, будут внимательно наблюдать за этой системой в ближайшие годы».

Исследование проводилось под руководством аспирантки в начале карьеры Ришель ван Капелвеен из Лейденского университета и совместно с командой аспирантов Университета Голуэя. Соавторами результатов исследования стали доктор Гински и трое аспирантов-физиков, специализирующихся на астрофизике в Университете Голуэя.

Сопутствующее исследование Аризонского университета под руководством профессора Лейрда Клоуза было инициировано на основе информации о новом диске, предоставленной командой Университета Голуэя и Лейденского университета.

Ришель ван Капелвеен сказала: «Открытие этой планеты было удивительным опытом; нам невероятно повезло. WISPIT 2, молодая версия нашего Солнца, расположена в малоизученной группе молодых звезд, и мы не ожидали найти такую удивительную систему. Эта система, вероятно, будет эталоном на долгие годы».

Д-р Гински сказал: «Нам очень повезло, что над этим делом работали эти невероятные молодые исследователи. Это следующее поколение астрофизиков, которые, я уверен, сделают еще больше прорывных открытий в ближайшие годы».

Хлоя Лоулор, аспирантка по физике, специализирующаяся на астрофизике в Университете Голуэя, сказала: «Я чувствую себя невероятно счастливой, что имею возможность участвовать в таком увлекательном открытии, которое может определить мою карьеру. WISPIT 2b, с ее положением в диске рождения, является прекрасным примером планеты, которую можно использовать для исследования современных моделей формирования планет. Я уверена, что эта работа станет знаковой, особенно благодаря работе Ришель ван Капелвеен и ее исключительной команды».

Джейк Бирн, магистрант по физике со специализацией в астрофизике в Университете Голуэя, сказал: «Эта планета — необыкновенное открытие. Я едва мог поверить, что это настоящее открытие, когда доктор Гински впервые показал мне изображение. Это большое открытие, которое, несомненно, вызовет дискуссии в научном сообществе и будет способствовать углублению наших знаний о формировании планет. Участие в таком значительном проекте вместе с международными коллегами — это именно та возможность, о которой мечтают молодые ученые, такие как Хлоя, Дэн и я».

Дэн МакЛахлан, магистрант по физике, специализирующийся на астрофизике в Университете Голуэя, сказал: «По моему опыту работы в астрономии, иногда ты можешь так сосредоточиться на небольшой задаче, что забываешь об общей картине, а когда отходишь и видишь масштаб того, над чем работаешь, это шокирует тебя».

«Это был именно такой проект (прямое обнаружение экзопланеты!), и участвовать в нем было просто невероятно. Я чувствую, что физический факультет Университета Голуэя, а особенно мой научный руководитель, доктор Кристиан Гински, очень хорошо ко мне относятся, предоставив мне возможность принять участие в таком увлекательном проекте», - добавил он.

Оба исследования опубликованы в Astrophysical Journal Letters: 1, 2.