Астрономы сделали снимок диска пыли и газа, окружающего инопланетный мир
Новые изображения ALMA позволят астрономам проверить существующие теории о том, как формируются планеты и их луны
Астрономы сделали первые четкие изображения колоссального диска из обломков, формирующего луну, на орбите далекой экзопланеты. По словам авторов нового исследования, в диске достаточно материала для создания трех астрономических тел размером с естественный спутник Земли.
Открытие было сделано учеными, использовавшими Большую миллиметровую / субмиллиметровую матрицу (ALMA) Европейской южной обсерватории (ESO) в Атакаме для получения изображения звездной системы PDS 70, которая находится примерно в 400 световых годах от Земли в созвездии Центавра.
PDS 70 состоит из родительской звезды, вокруг которой, как известно, вращаются две огромные протопланеты. Считается, что эти миры, которые были названы PDS 70b и PDS 70c, имеют общие ключевые характеристики с газовыми гигантами Юпитером и Сатурном, которые находятся в нашей солнечной системе.
Поскольку недавно сформированные планеты вращались в среде, насыщенной пылью, окружающей молодую звезду, их гравитационное влияние позволило им собрать дополнительный материал и добавить его к своей массе. Это, в свою очередь, создало огромную, относительно свободную от мусора полость, окружающую родительскую звезду, которую относительно легко идентифицировать.
«До настоящего времени было обнаружено более 4000 экзопланет, но все они были обнаружены в зрелых системах», — сказала Мириам Кепплер, соавтор нового исследования и исследователь из Института астрономии Макса Планка в Германии.
«PDS 70b и PDS 70c, которые образуют систему, напоминающую пару Юпитер-Сатурн, — единственные две обнаруженные до сих пор экзопланеты, которые все еще находятся в процессе формирования».
Более ранние наблюдения самой удаленной экзопланеты PDS 70c указали на присутствие околопланетного диска, окружающего растущий мир. Однако только когда возможности ALMA по созданию изображений с более высоким разрешением были задействованы, астрономы смогли раскрыть впечатляющую природу структуры.
«Наша работа представляет собой четкое обнаружение диска, в котором могут формироваться спутники», — комментирует Мириам Бенисти, ведущий автор исследования.
«Наши наблюдения ALMA были получены с таким прекрасным разрешением, что мы смогли четко определить, что диск связан с планетой, и впервые смогли ограничить его размер».
Ученые считают, что огромный околопланетный диск, видимый в данных ALMA, состоит из материала, который был собран с помощью экзопланеты PDS 70c.
По словам авторов исследования, диск примерно в 500 раз больше, чем кольца Сатурна, и охватывает область космоса, которая примерно эквивалентна расстоянию, отделяющему Землю от Солнца. Некоторая часть материала на диске будет продолжать срастаться с планетой, однако оставшаяся часть может также привести к образованию новых лун.
Этот процесс повторяет процесс формирования планет вокруг звезды. Крошечные столкновения в структуре диска приводят к образованию сгустков вещества, которые продолжают расти и откачивать материал из окружающей среды, пока в конце концов не станут полноценным спутником. Авторы исследования подсчитали, что кольцо, окружающее PDS 70c, содержит достаточно материала для создания трех спутников размером с Луну.
Новые изображения ALMA позволят астрономам проверить существующие теории о том, как формируются планеты и их луны. Система также станет привлекательной мишенью для обсерваторий следующего поколения, включая Европейский 40-метровый чрезвычайно большой телескоп, который в настоящее время строится в Чили.
Статья об открытии была опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.