Астрономы подтвердили существование протопланеты HD 169142b — третьей, известной на сегодняшний день
Международная группа астрономов опубликовала результаты анализа данных прибора SPHERE Европейской южной обсерватории (ESO), которые подтверждают наличие новой протопланеты. Этот результат стал возможен благодаря передовым инструментам обработки изображений, разработанным лабораторией PSILab Льежского университета.
Планеты возникают из скоплений материала в дисках, окружающих новорожденные звезды. Когда планета еще формируется, т. е. еще собирает материал, ее называют протопланетой.
На сегодняшний день только две протопланеты были однозначно идентифицированы как таковые, PDS 70 b и c, обе вращаются вокруг звезды PDS 70. Теперь это число увеличилось до трех с открытием и подтверждением наличия протопланеты в газопылевом диске возле звезды HD 169142, расположенной в 374 световых годах от нас.
«Поскольку мы ожидаем, что планеты будут горячими, когда они формируются, телескоп сделал инфракрасные изображения HD 169142, чтобы найти тепловые сигнатуры их формирования. С помощью этих данных мы смогли подтвердить присутствие планеты HD 169142 b на расстоянии около 37 а.е. (37 астрономических единиц, или в 37 раз больше расстояния от Земли до Солнца) от своей звезды — немного дальше, чем орбита Нептуна», — говорят ученые.
Еще в 2019 году группа ученых выдвинула гипотезу о том, что видимый на их снимках компактный источник можно проследить как протопланету. Новое исследование подтверждает эту гипотезу как путем повторного анализа данных, использованных в том исследовании, так и путем включения новых наблюдений лучшего качества.
Различные изображения, полученные с помощью прибора SPHERE на телескопе VLT в период с 2015 по 2019 год, показывают компактный источник, который перемещается во времени, как и ожидалось для планеты, вращающейся на расстоянии 37 а.е. от своей звезды.
Все наборы данных, полученные с помощью инструмента SPHERE, были проанализированы с помощью современных инструментов обработки изображений, разработанных командой PSILab в Льежском университете.
Новые изображения также подтверждают, что планета, должно быть, вырезала кольцевую щель в диске, как и предсказывали модели. Эта щель хорошо видна при наблюдении за диском в поляризованном свете.
«В инфракрасном диапазоне мы также можем видеть спиральный рукав в диске, созданный планетой и видимый в ее следе, что позволяет предположить, что другие протопланетные диски, содержащие спирали, также могут содержать еще не открытые планеты», — говорят исследователи.
Изображения в поляризованном свете, а также инфракрасный спектр, измеренный исследовательской группой, также указывают на то, что планета покрыта значительным количеством пыли, скопившейся с протопланетного диска.
Пыль может присутствовать в форме околопланетного диска — небольшого диска, который формируется вокруг самой планеты, который, в свою очередь, может образовывать луны. Это важное открытие показывает, что обнаружение планет с помощью прямых изображений возможно даже на очень ранней стадии их формирования.
Учитывая очень небольшое количество подтвержденных формирующихся планет на сегодняшний день, открытие этого источника и его последующее изучение должны дать лучшее понимание того, как формируются планеты, и в частности планеты-гиганты, такие как Юпитер.
Дальнейшие характеристики протопланеты и независимое подтверждение могут быть получены в ходе будущих наблюдений с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST). Высокая чувствительность JWST к инфракрасному излучению должна позволить исследователям обнаруживать тепловое излучение горячей пыли вокруг планеты.