Астрономи, можливо, зафіксували планету, яка ще тільки формується, в дії. Вона вирізає складний візерунок у газі та пилі, що оточує її молоду материнську зорю. За допомогою Дуже великого телескопа (Very Large Telescope, VLT) Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO) вони спостерігали протопланетний диск з чіткими спіральними рукавами і знайшли чіткі ознаки планети, розташованої в його внутрішній частині. Це перший випадок, коли астрономи виявили кандидата на планету, яка міститься в спіральному газопиловому диску.

«Ми ніколи не станемо свідками формування Землі, але тут, навколо молодої зорі за 440 світлових років від нас, ми можемо спостерігати за появою планети в режимі реального часу», — сказав Франческо Майо (Francesco Maio), докторант з Флорентійського університету в Італії та головний автор дослідження. Його результати опубліковано в журналі Astronomy & Astrophysics.

Потенційну планету, що формується, було виявлено навколо зорі HD 135344B, у газопиловому диску навколо неї, який астрономи називають протопланетним диском. За оцінками, планета, що зароджується, вдвічі більша, ніж Юпітер, і міститься так само далеко від своєї материнської зорі, як Нептун від Сонця. Науковці спостерігали, як воно формує своє оточення в протопланетному диску, перетворюючись на повністю сформовану планету.

Протопланетні диски виявлено навколо інших молодих зір і в них часто видно складні візерунки, такі як кільця, прогалини або спіралі. Астрономи давно передбачали, що ці структури спричинені планетами-немовлятами, які змітають речовину, обертаючись навколо своєї материнської зорі. Але досі їм не вдавалося упіймати жодної з цих планет-скульпторів на місці «злочину».

У випадку з диском HD 135344B закручені спіральні рукави раніше виявила інша група астрономів за допомогою SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch), інструменту на VLT ESO. Однак жодне з попередніх спостережень цієї системи не виявило доказів формування планети всередині диска.

Тепер, завдяки спостереженням за допомогою нового приладу VLT Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS), дослідники кажуть, що вони, можливо, знайшли свого головного підозрюваного. Наукова група виявила кандидата на планету прямо біля основи одного зі спіральних рукавів диска, саме там, де, за теорією, вони могли б знайти планету, відповідальну за утворення такого візерунка.

На зображенні показано пиловий диск навколо молодої зорі HD 135344B. Це поєднання даних, отриманих за допомогою двох різних установок: приладу Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet Research (SPHERE) на VLT ESO (червоний колір) та Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (помаранчевий та синій). Оригінальні зображення від SPHERE та ALMA були опубліковані у 2016 та 2015 роках відповідно та не надали доказів наявності планети в цьому диску, вперше виявленому у 2025 році. Авторські права на зображення: ESO/T. Stolker et al./ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/N. van der Marel et al. Фото з сайту www.eso.org.

«Потенційно поворотним моментом цього відкриття є те, що, на відміну від багатьох попередніх спостережень, ми можемо прямо виявити сигнал протопланети, яка все ще глибоко вбудована в диск», — сказав Майо, який працює в Астрофізичній обсерваторії Арчетрі, центрі Італійського Національного інституту астрофізики (Italian National Institute for Astrophysics, INAF). «Це дає нам набагато вищий рівень впевненості в існуванні планети, оскільки ми спостерігаємо власне світло планети».

Ширококутний знімок ділянки неба навколо зорі HD 135344B з Цифрового огляду неба (Digitized Sky Survey, DSS). Прямо в центрі зображення містяться дві яскраві зорі, розташовані близько одна до одної; HD 135344B — та, що внизу. Авторські права на зображення: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: D. De Martin. Фото з сайту www.eso.org.

Народження супутника зорі

Інша група астрономів також нещодавно використовувала інструмент ERIS для спостереження однієї із зір (V960 Mon), котра все ще перебуває на дуже ранніх стадіях свого існування. У статті, опублікованій 18 липня в The Astrophysical Journal Letters, науковці повідомляють, що вони знайшли об’єкт-супутник цієї молодої зорі. Точна природа об’єкта є загадкою.

Нове дослідження, яке очолює Ануроп Дасґупта (Anuroop Dasgupta), докторант ESO та Університету Дієго Порталес у Чилі, є продовженням спостережень V960 Mon, виконаних кілька років тому. Ці спостереження, зроблені як за допомогою SPHERE, так і за допомогою Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA), показали: матеріал, що обертається навколо V960 Mon, має форму кількох складних спіральних рукавів. Науковці також показали, що речовина фрагментується у процесі, відомому як «гравітаційна нестабільність», коли великі згустки матеріалу навколо зорі стискаються та руйнуються. Кожен з них має потенціал для утворення планети або більшого об’єкта.

Це зображення показує можливого супутника, що обертається навколо молодої зорі V960 Mon. Зоря, розташована на відстані понад 5000 світлових років від нас, оточена диском зі складними особливостями. Попередній аналіз диска показав, що він містить згустки нестабільної матерії, які можуть стискатися, утворюючи об’єкт-супутник. Новий кандидат, знайдений тут, може бути або планетою, або коричневим карликом — небесним тілом, більшим за планету, яке не набрало достатньо маси, щоб світити як зоря. Об’єкт-кандидат виявлено за допомогою Дуже великого телескопа (Very Large Telescope, VLT) Європейської південної обсерваторії з використанням нового приймача Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS). Нові дані ERIS показані тут помаранчевим кольором, накладено на старіші зображення пилового диска, отримані за допомогою інструменту SPHERE VLT (жовтий) та Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA, синій). Авторські права на зображення: ESO/A. Dasgupta/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Weber et al. Фото з сайту www.eso.org.

«Ця робота виявила нестабільний матеріал, але залишила відкритим питання про те, що буде далі. За допомогою ERIS ми поставили собі за мету знайти будь-які компактні, світні фрагменти, що сигналізують про наявність супутника в диску — і нам це вдалося», — сказав Дасґупта. Наукова група знайшла потенційний об’єкт-супутник дуже близько до одного зі спіральних рукавів, які спостерігали за допомогою SPHERE та ALMA. Дослідники стверджують, що цей об’єкт може бути або планетою, що формується, або «коричневим карликом» — об’єктом, більшим за планету, яка не набрала достатньо маси, щоб світити як зоря.

Якщо це підтвердиться, то такий об’єкт-супутник може бути першим чітким виявленням планети або коричневого карлика, що формується через гравітаційну нестабільність.

За інф. www.eso.org