|
Гигантская экзопланета скрытая в газопылевом диске
|
|
|
|
Астрономы обнаружили гигантскую экзопланету — размером от трех до десяти раз больше Юпитера — скрывающуюся в клубящемся газопылевом диске, окружающем молодую звезду. Более ранние наблюдения за этой звездой, названной MP Mus, показали, что она была совершенно одна, без каких-либо планет на орбите вокруг нее, окруженная невыразительным облаком газа и пыли.
|
|
|
|
Однако повторный взгляд на MP Mus, основанный на сочетании результатов, полученных с помощью большого миллиметрового/субмиллиметрового телескопа Atacama (ALMA) и миссии Европейского космического агентства Gaia, позволяет предположить, что звезда все-таки не одинока.
|
|
|
|
Международная группа астрономов, возглавляемая Кембриджским университетом, обнаружила в протопланетном диске звезды крупный газовый гигант: похожее на блин облако из газов, пыли и льда, где начинается процесс формирования планеты. Это первый случай, когда Gaia обнаружила экзопланету внутри протопланетного диска. Результаты, опубликованные в журнале Nature Astronomy, позволяют предположить, что подобные методы могут быть полезны при поиске молодых планет вокруг других звезд.
|
|
|
|
Изучая, как планеты формируются в протопланетных дисках вокруг молодых звезд, исследователи могут узнать больше о том, как развивалась наша собственная солнечная система. В ходе процесса, известного как аккреция ядра, гравитация заставляет частицы в диске прилипать друг к другу, в конечном итоге образуя более крупные твердые тела, такие как астероиды или планеты. Когда формируются молодые планеты, они начинают прорезывать промежутки в диске, как бороздки на виниловой пластинке.
|
|
|
|
|
|
|
Однако наблюдение за этими молодыми планетами чрезвычайно сложно из-за помех, создаваемых газом и пылью в диске. На сегодняшний день было сделано только три надежных обнаружения молодых планет в протопланетном диске.
|
|
|
|
Доктор Альваро Рибас из Кембриджского астрономического института, возглавлявший исследование, специализируется на изучении протопланетных дисков. "Мы впервые наблюдали эту звезду в то время, когда узнали, что большинство дисков имеют кольца и промежутки, и я надеялся найти особенности вокруг MP Mus, которые могли бы намекнуть на присутствие планеты или планет", - сказал он.
|
|
|
|
С помощью ALMA Рибас наблюдал протопланетный диск вокруг MP Mus (PDS 66) в 2023 году. Результаты показали, что молодая звезда, по-видимому, совершенно одинока во Вселенной. На окружающем его диске не было видно ни одного промежутка, где могли бы формироваться планеты, и он был абсолютно плоским и невыразительным.
|
|
|
|
"Наши предыдущие наблюдения показали скучный плоский диск", - сказал Рибас. "Но нам это показалось странным, поскольку возраст диска составляет от семи до десяти миллионов лет. На диске такого возраста мы ожидали бы увидеть какие-то свидетельства формирования планеты".
|
|
|
|
Теперь Рибас и его коллеги из Германии, Чили и Франции дали MP Mus еще один шанс. В очередной раз с помощью ALMA они наблюдали звезду в диапазоне 3 мм, на более длинной длине волны, чем при предыдущих наблюдениях, что позволило им глубже проникнуть в диск.
|
|
|
|
Новые наблюдения выявили полость рядом со звездой и два промежутка дальше от нее, которые были скрыты в предыдущих наблюдениях, что позволяет предположить, что MP Mus, возможно, не одинока.
|
|
|
|
В то же время Мигель Виоке, исследователь из Европейской южной обсерватории, обнаружил еще один фрагмент головоломки. Используя данные Gaia, он обнаружил, что MP Mus "колеблется".
|
|
|
|
"Моей первой реакцией было то, что я, должно быть, допустил ошибку в своих расчетах, потому что было известно, что MP Mus имеет невыразительный диск", - сказал Виок. "Я пересматривал свои расчеты, когда увидел выступление Альваро, в котором он представил предварительные результаты недавно обнаруженной внутренней полости в диске, что означало, что колебания, которые я обнаружил, были реальными и с большой вероятностью могли быть вызваны формирующейся планетой".
|
|
|
|
Используя комбинацию наблюдений Gaia и ALMA, а также компьютерное моделирование, исследователи говорят, что колебание, вероятно, вызвано тем, что газовый гигант, масса которого менее чем в десять раз превышает массу Юпитера, вращается вокруг звезды на расстоянии, в один—три раза превышающем расстояние Земли от Солнца.
|
|
|
|
"Наша работа по моделированию показала, что если поместить планету-гигант внутрь недавно обнаруженной полости, то можно также объяснить сигнал Gaia", - сказал Рибас. "А использование более длинных волн ALMA позволило нам увидеть структуры, которые мы не могли видеть раньше".
|
|
|
|
Это первый случай, когда экзопланета, встроенная в протопланетный диск, была косвенно обнаружена таким образом — путем объединения точных данных о движении звезд, полученных с Геи, с глубокими наблюдениями за диском. Это также означает, что в других дисках может существовать еще много скрытых планет, которые только и ждут, чтобы их нашли.
|
|
|
|
"Мы думаем, что это может быть одной из причин, по которой трудно обнаружить молодые планеты в протопланетных дисках, потому что в данном случае нам нужны были данные ALMA и Gaia вместе", - сказал Рибас. "Более длинная длина волны ALMA невероятно полезна, но для наблюдения на этой длине волны требуется больше времени на телескопе".
|
|
|
|
Рибас говорит, что предстоящие обновления ALMA, а также телескопов следующего поколения, таких как ngVLA, могут быть использованы для более глубокого изучения дисков и лучшего понимания скрытой популяции молодых планет, что, в свою очередь, может помочь нам узнать, как могла сформироваться наша собственная планета..
|
|
|
|
Источник
|
