|
Краткий обзор формирующейся планеты
|
|
|
|
С момента первого открытия планет за пределами Солнечной системы в 1995 году было идентифицировано более 6000 экзопланет. Многие из этих планет по своим свойствам существенно отличаются от восьми планет нашей Солнечной системы. Как формируются и эволюционируют столь разнообразные экзопланеты и какие из них потенциально могут стать планетами земного типа, способными поддерживать жизнь?
|
|
|
|
Чтобы ответить на эти вопросы, важно наблюдать за молодыми планетами в самом процессе их формирования в местах их рождения. Однако из-за трудностей с наблюдениями прямые наблюдения планет возрастом всего несколько миллионов лет были крайне ограничены.
|
|
|
|
Небольшие скалистые планеты, такие как Земля, на которых может существовать жизнь, и газовые планеты-гиганты, такие как Юпитер, рождаются вокруг звезд, подобных Солнцу. Их родиной является тонкая структура из газа и пыли в форме диска, известная как протопланетный диск. Протопланетные диски наблюдаются не только вокруг солнцеподобных звезд, но и вокруг более массивных или легких молодых звезд.
|
|
|
|
С 2010-х годов их детальная структура была выявлена с помощью телескопов класса 8-метровых, таких как телескоп Subaru (в видимом и инфракрасном свете) и обсерватория ALMA (в радиоволнах).
|
|
|
|
|
|
|
Хотя многие планеты были обнаружены косвенно по тонким структурам в этих дисках, таким как промежутки или спиральные рукава, непосредственный захват новообразованных планет (протопланет) в дисках до сих пор был достигнут только в нескольких случаях, включая PDS 70 b и c и AB Aurigae b (AB Aur b). Считается, что это связано с тем, что большинство протопланет встроены в диск и становятся более заметными только тогда, когда они прорезают промежутки в диске или наблюдаются непосредственно сверху.
|
|
|
|
Считается, что протопланеты также активно собирают материал из окружающего диска по мере своего роста. Однако подробные спектроскопические наблюдения за этим увеличением массы с помощью встроенного диска до сих пор проводились только с помощью системы PDS 70.
|
|
|
|
В новом исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal Letters, международной группе исследователей во главе с Астробиологическим центром (Япония) и Техасским университетом в Сан-Антонио (США) удалось обнаружить линии эмиссии водорода из AB Aur b с помощью многообъектного спектрографа MUSE, установленного на VLT. Эти эмиссионные линии интерпретируются как свидетельство аккреции массы с околопланетного диска на протопланету.
|
|
|
|
Излучение водорода обычно наблюдается вокруг молодых звезд и их протопланетных дисков. В данном случае излучение происходит от вещества, накапливающегося на небольшом диске, окружающем еще не сформировавшуюся протопланету.
|
|
|
|
Используя MUSE, который позволяет получать спектроскопические изображения протяженных структур с высоким разрешением, команда смогла разделить излучение протопланеты и протопланетного диска. Это стало возможным благодаря высокому пространственному (0,3 угловых секунды) и спектральному разрешению 3000 MUSE в отличных условиях наблюдения в Чили.
|
|
|
|
Обнаруженное излучение Ha в точке AB Aur b показывает обратный профиль P Лебедя, аналогичный тому, который наблюдается у молодых звезд, подвергающихся аккреции массы. На сегодняшний день AB Aur b является единственной протопланетой с таким типом излучения. Ее молодой возраст (~2 миллиона лет) и большое количество окружающего вещества убедительно свидетельствуют о том, что AB Aur b является протопланетой, которая все еще находится в стадии формирования.
|
|
|
|
Ранее только PDS 70 b и c показывали излучение Ha, но эти планеты расположены в промежутках диска; AB Aur b по-прежнему встроен в диск, что делает это первое подобное наблюдение с падающей сигнатурой.
|
|
|
|
Масса AB Aur b примерно в четыре раза превышает массу Юпитера, и она вращается на расстоянии 93 а.е. от своей звезды. Такой удаленной планеты-гиганта в Солнечной системе не существует. Стандартные модели формирования планет не могут полностью объяснить ее образование на таком расстоянии от звезды, прежде чем произойдет миграция. Это открытие подтверждает сценарий, согласно которому массивные планеты могут формироваться в результате гравитационной нестабильности внутри диска, что дает представление о типе планет-гигантов, невиданных в нашей Солнечной системе.
|
|
|
|
Источник
|
