Впервые в истории: ученые увидели планету-младенца, которая формирует кольца

Ученые впервые в истории увидели новорожденную планету, которая формирует кольца вокруг молодой звезды. До этого удавалось заметить пробелы в таких дисках, но объект, который их формирует, оставался скрытым от телескопов, сообщает Science Alert.

Планета получила обозначение WISPIT-2b. Ее обнаружение подтвердило давние теории о формировании и росте молодых планет. Это важно, поскольку теперь ученые могут дополнить свои теории, будучи уверенными в их истинности.

«Были написаны десятки теоретических работ о том, что эти наблюдаемые разрывы в диске вызваны протопланетами, но до сегодняшнего дня никто не смог дать однозначного объяснения. На самом деле, это стало предметом споров в литературе и в астрономии в целом: у нас есть эти очень тёмные пробелы, но мы не можем обнаружить в них тусклые экзопланеты. Многие сомневались, что протопланеты могут создавать такие пробелы, но теперь мы знаем, что на самом деле могут», — заявил астроном Лэрд Клоуз из Университета Аризоны.

Процесс рождения звезд и их планет довольно сложен.  Сначала область в холодном молекулярном облаке должна сжаться настолько, чтобы под действием гравитации образовался большой, плотный узел. Так появляется зародыш звезды или протозвезда. По мере вращения вещество из облака, которое окружает звезду, сжимается в диск, который питает ее.

В определенный момент протозвезда становится достаточно массивной, чтобы температура и давление в ее ядре могли зажечь термоядерный синтез. В то же время звездный ветер отталкивает внутренний диск, выводя его за пределы гравитационного поля звезды. Остатки этого диска продолжают вращаться вокруг звезды, его частицы слипаются и образуют планеты, астероиды и кометы.  

В процессе этого слипания в протопланетном диске образуются разрывы, которые можно наблюдать в виде колец вокруг звезды. 

Ученым уже удавалось получить снимки таких колец, но сами планеты обнаружить гораздо сложнее. 

Планеты, находящиеся в процессе формирования, особенно богаты горячим водородом, который излучает огромное количество света, называемого H-альфа. Чтобы обнаружить этот признак в промежутках в протопланетных дисках, международная группа ученых разработала MagAO-X — адаптивный оптический режим для телескопа «Магеллан».

«По мере формирования и роста планет они поглощают водород из окружающей среды, и когда этот газ обрушивается на них, словно гигантский водопад из космоса, и ударяется о поверхность, образуется чрезвычайно горячая плазма, которая, в свою очередь, испускает этот особый спектр H-альфа. MagAO-X специально разработан для поиска водорода, падающего на молодые протопланеты, и именно так мы можем их обнаружить», - заявил Клоуз.

Звезда TYC-5709-354-1, также известная как WISPIT-2, — молодая звезда, похожая на Солнце, находящаяся на расстоянии около 434 световых лет от нас. В ходе предыдущих наблюдений ученые смогли увидеть вокруг светила диск, с как сказали исследователи «поразительно большим» промежутком. 

В ходе нового исследования ученые смогли рассмотреть планету и определить ее ключевые характеристики. 

Протопланета WISPIT-2b - это газовый гигант, масса которого примерно в пять раз превышает массу Юпитера. Она находится в этом промежутке, который располагается примерно в 54 астрономических единицах от своей звезды. Это в 54 раза больше, чем расстояние от Земли до Солнца. Для сравнения, Плутон находится на расстоянии 40 астрономических единиц от нашей звезды.

По словам ученых, так могла выглядеть наша Солнечная система, когда новорожденное Солнце только формировалось. 

Ранее ученые с помощью телескопов  «Джеймс Уэбб» и ALMA провели наблюдения за центральной звездой туманности Бабочка, которая находится на расстоянии 3400 световых лет от нас в созвездии Скорпиона. Эти наблюдения помогли им пролить свет на то, как формируются каменистые планеты, в том числе и Землям.