Очень большой телескоп сфотографировал планеты PDS 70b и PDS 70c, находящиеся на расстоянии около 370 световых лет от нас, создающие брешь в газопылевом диске вокруг своей звезды
Ученые фактически никогда не видели подавляющее большинство из 4000 экзопланет или планет, вращающихся вокруг других звезд, кроме нашей собственной, открытых за последние три десятилетия. Вместо этого существование планет рассчитывается на основе косвенных наблюдений, таких как измерение изменений яркости родительских звезд или отслеживание небольших колебаний, вызванных гравитационным притяжением тел, вращающихся вокруг них. Но в нескольких редких случаях исследователям удалось получить изображение экзопланеты.
Последний снимок, подробно описанный в журнале Nature Astronomy, особенно уникален: две новорожденные планеты вращаются вокруг молодой звезды PDS 70, расположенной примерно в 370 световых годах от Земли.
По словам Майка Уолла из Space.com, это всего лишь второй раз, когда исследователи получают изображения многопланетной системы. PDS 70 немного менее массивен, чем наше Солнце, и намного моложе, всего 6 миллионов лет. Из-за своего юного возраста он все еще окружен ореолом газа и пыли. Миллиарды лет назад наша собственная солнечная система также была окружена подобным диском из газа и пыли, который в конечном итоге был унесен молодыми планетами по мере их формирования.
Приблизительно на PDS 70 этот процесс все еще происходит, и это изображение помогло зафиксировать спектрограф 3D MUSE на Очень Большом Телескопе Европейской южной обсерватории. Две планеты, PDS 70b и PDS 70c, вращаются вокруг звезды, всасывая материал и создавая щель в аккреционном диске шириной от 1,9 до 3,8 миллиардов миль. PDS 70b был обнаружен в 2018 году на орбите внутреннего края разрыва, примерно в 2 миллиардах миль от звезды-хозяина, или на расстоянии от Урана до Солнца. По оценкам, он в 4-17 раз больше Юпитера. PDS 70c был обнаружен совсем недавно на орбите примерно в 3,3 миллиарда миль от PDS 70, или примерно на орбите Нептуна. Считается, что он примерно в 10 раз больше Юпитера.
«Это первое однозначное обнаружение системы из двух планет с разрывом в диске», - говорит в пресс-релизе соавтор Жюльен Жирар из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд.
Техника, с помощью которой были обнаружены крошечные детские миры, не предназначалась для поиска планет. Вместо этого режим наблюдения был откалиброван для обнаружения газообразного водорода. Для этого Очень Большой Телескоп исследовал свет, излучаемый водородом, который является признаком дисков обломков и газовых облаков.
“Этот новый режим наблюдения был разработан для изучения галактик и звездных скоплений с более высоким пространственным разрешением. Но этот новый режим также делает его пригодным для визуализации экзопланет», - говорит в релизе ведущий автор Себастьян Хафферт из Лейденской обсерватории.
Жирар говорит, что открытие может изменить то, как астрономы интерпретируют то, что они видят. Другие телескопы также могли регулярно обнаруживать такие типы щелей в аккреционных дисках, не обнаруживая в них планет. «Открытый вопрос заключался в том, есть ли там планеты? В данном случае ответ - да», - говорит Жирар.
Но определение того, образованы ли все эти промежутки вокруг других звезд планетами, потребует гораздо больше наблюдений. К счастью, наука находится на пороге появления инструментов для этого.
Когда космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на начало 2021 года, после многих задержек, начнет вглядываться в небо, он сможет напрямую получать изображения экзопланет с помощью инструмента, называемого коронографом. Другие телескопы следующего поколения, предлагаемые или строящиеся, в том числе Гигантский Магелланов Телескоп, Тридцатиметровый Телескоп и Европейский Чрезвычайно Большой Телескоп, также позволят нам увидеть тысячи экзопланет в нашей галактике чуть более четко в ближайшем будущем.