|
Побит рекорд самой молодой из известных планет
|
|
|
|
Астрономы подтвердили, что возраст планеты Elias 2-24 b составляет менее миллиона лет, используя данные из архивов. Эта «молодая» планета до сих пор вращается в своём родном пылевом и газовом диске. «Наши модели формирования планет с трудом объясняли существование предыдущих рекордсменов среди самых молодых из известных планет — четырёх планет, вращающихся вокруг звезды PDS 70, и двух планет, вращающихся вокруг звезды WISPIT 2, возраст которых превышает 5 миллионов лет, — сказал Лукас Сьеса, профессор Института астрофизических исследований в Чили и соавтор статьи с подробным описанием результатов исследования. — Планета Elias 2-24 b показывает, что даже в наших лучших моделях формирования планет по-прежнему не учитываются некоторые важные процессы».
|
|
|
|
В исследовании, опубликованном в среду в журнале The Astrophysical Journal Letters, группа учёных под руководством Андреа Бернарди, докторанта Университета Диего Порталеса в Чили, проанализировала архивные данные наблюдений за семью звёздами, которые проводились с помощью коронографа в Обсерватории Кека на Гавайях, сотрудничающей с NASA в рамках соглашения о сотрудничестве. Вокруг каждой из этих звёзд находится протопланетный диск, заполненный пылью, газом, а также кусками льда и горных пород. Структуры и пустоты в дисках указывают на то, что вокруг них могут формироваться планеты.
|
|
|
|
С помощью коронографа, блокирующего свет от родительских звёзд, астрономы искали более тусклые планеты, вращающиеся вокруг этих звёзд и скрытые в пылевых дисках. Планеты, обнаруженные за пределами Солнечной системы, называются экзопланетами.
|
|
|
|
|
|
|
«Планеты должны находиться в пустотах, потому что они их и создают, — говорит Бернарди. — Именно там мы и обнаружили Elias 2-24 b».
|
|
|
|
Планета, вращающаяся вокруг звезды Elias 2-24, по массе примерно равна Юпитеру, а звезда находится на расстоянии около 450 световых лет от Земли. Изучение этой системы позволяет учёным заглянуть в прошлое и понять, какой могла быть наша собственная планетная система миллиарды лет назад.
|
|
|
|
Звёзды рождаются в вихревых облаках газа и пыли, окутанных дымкой. Планеты формируются из остатков этого материала, которые сгущаются и постепенно выстраиваются в орбиты вокруг звезды. Однако изучать новорождённые экзопланеты сложно из-за большого количества скрывающей их пыли.
|
|
|
|
Большинство экзопланет, открытых на сегодняшний день, были обнаружены с помощью метода транзитной фотометрии, который заключается в том, что планета проходит перед своей звездой и временно уменьшает количество получаемого нами света.
|
|
|
|
Такие транзиты трудно заметить, если планета всё ещё скрыта в пылевых облаках или вращается далеко от своей звезды. Поэтому подавляющее большинство из 6000 подтверждённых на данный момент экзопланет имеют возраст в миллиарды лет и находятся очень близко к своим звёздам. Современные модели формирования планет основаны на сочетании сложных теорий и симуляций, а также наблюдений за молодыми звёздами с протопланетными дисками, в которых пока невозможно обнаружить присутствие планет. Обнаружение и изучение новых «младенческих» планет, таких как Elias 2-24 b, поможет астрономам усовершенствовать эти модели.
|
|
|
|
«Галактика непрерывно порождает новые звёзды и планеты, поэтому на каждой стадии эволюции их очень много, — говорит Сьеса. — Это значит, что теоретически мы можем наблюдать весь процесс, но большинство телескопов не способны уловить его. Сейчас мы практически ничего не знаем об этих «младенческих» планетах».
|
|
|
|
Подтверждение существования планеты с помощью данных телескопа «Кек» решает загадку, которая десятилетиями не давала покоя астрономам. Около десяти лет назад наблюдения с помощью ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) в Чили выявили разрыв в пылевом диске молодой звезды. Затем очень большой телескоп Европейской южной обсерватории в Чили обнаружил слабую светящуюся точку, расположенную в этом разрыве.
|
|
|
|
Астрономы спорили, может ли это быть планета; согласно теориям формирования планет, такие промежутки появляются слишком рано и слишком далеко от своих звезд, чтобы могли образоваться планеты. Современные модели предсказывают, что для формирования планеты размером с Юпитер на расстоянии Юпитера от Солнца (которое чуть более чем в пять раз превышает расстояние от Земли до Солнца) требуется около 5 миллионов лет, а на удалении еще больше. Однако светящаяся точка, которую они заметили, находилась в 55 раз дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца, и уже вела себя как формирующаяся планета.
|
|
|
|
Итак, команда Бернарди снова провела поиск в архиве обсерватории Кека, созданном в партнерстве между обсерваторией Кека и Институтом изучения экзопланет НАСА при Калифорнийском технологическом институте/IPAC, в поисках той же маленькой светящейся точки и обнаружила ее в наблюдениях за 2018 и 2020 годы. Они объединили данные наблюдений, чтобы проанализировать его движение с течением времени, и обнаружили, что он ведет себя скорее как планета, чем как дефект изображения или фоновая звезда, что в конечном итоге подтвердило его принадлежность к Elias 2-24 b.
|
|
|
|
«Обычно мы слышим о том, что телескопы работают по отдельности, но это подтверждение было получено только благодаря совместным усилиям нескольких телескопов», — сказал Бернарди. «Elias 2-24 b находится на пределе видимости для современных телескопов, но с появлением новых инструментов, таких как космический телескоп имени Нэнси Грейс Роман, подобные открытия станут проще».
|
|
|
|
Телескоп имени Нэнси Грейс Роман, запущенный 30 августа, оснащен еще более мощным коронографом и способен обнаруживать планеты, которые другим телескопам увидеть гораздо сложнее. Используя тот же метод, телескоп имени Нэнси Грейс Роман сможет находить планеты на гораздо более удаленных орбитах, в том числе настоящие аналоги Юпитера, которые сейчас невозможно увидеть из-за яркого света звезды. Планета Elias 2-24 b находится примерно в 10 раз дальше от своей звезды.
|
|
|
|
«Это только начало новой эры открытий, — сказал Сьеса. — Невероятно, что благодаря современным технологиям мы можем наблюдать за формированием планет в действии, а телескоп имени Нэнси Грейс Роман выведет поиск планет на новый уровень».
|
|
|
|
Источник
|
