Астрономы запечатлели рождение гигантской планеты

Учёные получили потрясающее изображение возможного формирования гигантской планеты в протопланетном диске молодой звезды. Снимок, сделанный на Очень Большом Телескопе (VLT) Европейской Южной Обсерватории в Чили, показывает звезду, окружённую вихревым диском из газа и пыли. Внутри диска видно тёмное кольцо — вероятно, след планеты-гиганта, которая, подобно космическому пылесосу, притягивает материал на своей орбите.

«Речь идёт об очень массивной планете, скорее всего, в несколько раз тяжелее Юпитера, — пояснил Live Science ведущий автор исследования Кристиан Гински, физик из Университета Голуэя (Ирландия). — Она расчищает пространство вокруг себя, поглощая вещество из диска».

Это редкий случай, когда планету удалось обнаружить на ранней стадии формирования. Учёные уже создали симуляцию возможного газового гиганта и надеются подтвердить его существование с помощью космического телескопа James Webb в ближайшие месяцы. Результаты исследования были опубликованы 9 июня в препринте на arXiv и приняты к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics.

Как рождаются планетные системы?

Гински и его коллеги изучают разнообразие планетных систем, пытаясь понять, какие процессы приводят к образованию систем, подобных нашей. Для этого они наблюдают за молодыми звёздами, где планеты только начинают формироваться.

«До сих пор мы изучали уже „готовые“ планеты — как блюдо после приготовления, — отметил Гински. — Но молодые планеты в протопланетных дисках позволяют увидеть все „ингредиенты“ и их взаимодействие. Пока у нас подтверждена только одна такая планета в стадии формирования и 2–3 возможных кандидата».

Звезда 2MASSJ16120668-3010270 (сокращённо 2MASSJ1612), расположенная в 430 световых годах от Солнца, уже привлекала внимание астрономов: в 2024 году в её диске обнаружили разрыв, указывающий на возможное формирование планеты. Новые наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне впервые выявили две спиральные структуры, исходящие из центра диска.

Спирали как следы планеты

Гински объяснил, что эти спирали — результат гравитационного влияния формирующейся планеты. Двигаясь по орбите, она создаёт волны плотности, подобные кругам на воде от брошенного камня.

«Представьте камень, скользящий по поверхности пруда, — сказал учёный. — Он создаёт сложные волновые узоры. То же происходит в диске: планета возмущает вещество, формируя спирали».

Исследователь отметил, что за свою карьеру изучил около 100 молодых звёздных систем, но обычно встречал либо разрывы в дисках, либо спиральные узоры. Здесь же обнаружились оба признака, что идеально соответствует теоретическим моделям.

«Это похоже на учебный пример! — признался Гински. — Мы можем предсказать тип планеты в этом диске и даже надеемся получить её прямое изображение с помощью James Webb».

Открытие приближает учёных к разгадке тайн рождения планет и помогает понять, как формировалась наша Солнечная система миллиарды лет назад.