Астрономы впервые увидели, как новорожденная планета закручивает газ вокруг себя

Международная группа астрономов под руководством Мириам Бенисти из Института астрономии им. Макса Планка получила прямое изображение вихревых потоков газа, которые возникают вокруг формирующейся планеты WISPIT 2b в момент ее роста. Наблюдения провели с помощью радиотелескопа ALMA в Чили, а результаты опубликованы в Astrophysical Journal Letters и представлены как первый случай, когда удалось одновременно увидеть саму протопланету, ее диск, процесс аккреции и газ, напрямую взаимодействующий с планетой.

Рождение планет долго оставалось чем-то вроде реконструкции по отпечаткам пальцев: у ученых были модели, косвенные признаки и отдельные детали, но не было живой картины процесса. Астрономы знали, что вокруг молодых звезд образуются диски из газа и пыли, что пылинки слипаются в камни, а те вырастают до планет. Но увидеть этот процесс напрямую мешала чудовищная разница масштабов. Представьте, что вам нужно прочитать книгу, лежащую в пяти километрах от вас. Примерно такую задачу решают астрономы, когда пытаются разглядеть область размером с расстояние от Земли до Солнца в системе, удаленной на сотни световых лет.

И все же это удалось. В системе WISPIT 2, расположенной в 430 световых годах от нас, астрономы обнаружили газового гиганта WISPIT 2b, который в пять раз массивнее Юпитера и продолжает набирать массу. Его выдали характерные следы горячего водорода — признак того, что планета активно захватывает газ из окружающего пространства. Позже в той же системе нашли вторую планету, WISPIT 2c, а еще один сюрприз преподнесла центральная часть диска: там, по всей видимости, находятся не одна, а две звезды, обращающиеся очень близко друг к другу.

Самое интересное началось, когда к делу подключили ALMA, комплекс из 66 радиотелескопов, работающих как один гигантский инструмент диаметром до 16 километров. В сентябре 2025 года, а затем в ноябре и марте 2026 года антенны были направлены на WISPIT 2b. Команда под руководством Стефано Фаччини из Миланского университета, в которую вошла и Мириам Бенисти, не просто получила снимки, а сумела выжать из них максимум информации. Ученые увидели, как планета WISPIT 2c вырезала в диске широкую полость, а WISPIT 2b более узкий разрыв. Но главное то, что вокруг WISPIT 2b обнаружились вихри газа. Такие структуры предсказывали компьютерные модели взаимодействия планеты и диска, однако раньше их не удавалось увидеть напрямую.

Это делает WISPIT 2b уникальным объектом. Теперь у астрономов есть полный набор свидетельств формирования планеты: сам растущий газовый гигант, его протопланетный диск, признаки продолжающегося набора массы и газ, который закручивается вокруг планеты. Раньше завихрения в дисках наблюдали и без планет, и среди исследователей шли споры: одни считали, что вихри обязательно выдают присутствие невидимого мира, другие объясняли их турбулентностью. Новый результат впервые показывает систему, где вихри и планета существуют вместе, а значит, помогает понять, какие особенности диска действительно указывают на рождение планеты, а какие нет.

Протопланета WISPIT 2b находится на расстоянии 57 астрономических единиц от своей звезды, что почти вдвое дальше, чем Нептун от Солнца. Пока это далеко не типичная орбита для известных экзопланет, но методы, примененные командой, открывают дорогу для будущих инструментов: 39-метрового Чрезвычайно большого телескопа ESO и модернизированных антенн ALMA. Через десять с лишним лет астрономы надеются получить такую же детальную картину газового гиганта на расстоянии Юпитера или Сатурна от своей звезды и, возможно, понять, как такие планеты помогают формировать системы, похожие на нашу.

В результате исследования впервые получено прямое изображение вихрей газа, возникающих вокруг растущей протопланеты WISPIT 2b, что дало астрономам полную картину формирования газового гиганта — от аккреции до взаимодействия с окружающим диском, и позволило приблизиться к разгадке того, как отличить планету от простых турбулентных процессов в протопланетном диске.