WISPIT 2 раскрывает секреты рождения планетных систем

Международная команда астрономов под руководством Хлои Лоулор, аспирантки Университета Голуэя (Ирландия), с использованием телескопов Европейской южной обсерватории (ESO) подтвердила формирование второй планеты в системе молодой звезды WISPIT 2. Исследование, опубликованное в журнале The Astrophysical Journal Letters, представляет систему как уникальную лабораторию для изучения зарождения планетной системы, напоминающей нашу Солнечную систему на раннем этапе ее развития.

Астрономы совершили важный шаг в понимании того, как формируются планетарные системы, подтвердив наличие второй формирующейся планеты в системе молодой звезды WISPIT 2. Эта система, расположенная на относительно близком к нам расстоянии, привлекла внимание ученых после того, как год назад здесь была обнаружена первая новорожденная планета, получившая название WISPIT 2b. Теперь, благодаря комбинированным возможностям Очень большого телескопа (VLT) и интерферометра VLTI Европейской южной обсерватории (ESO), команда исследователей не только зафиксировала присутствие еще одного небесного тела, но и смогла подтвердить его планетарную природу, открыв новую главу в изучении эволюции молодых планетных систем.

Система WISPIT 2 представляет собой исключительную ценность для науки, поскольку она стала всего второй после известной системы PDS 70, где ученым удалось напрямую наблюдать сразу две планеты в процессе их формирования вокруг центральной звезды. Однако ключевое отличие WISPIT 2 заключается в структуре ее протопланетного диска.

В отличие от ранее изученных объектов, этот диск обладает очень большой протяженностью и демонстрирует характерные промежутки и кольца. Эти структуры, по словам исследователей, являются прямым следствием гравитационного взаимодействия формирующихся планет с окружающим их газом и пылью. Хлоя Лоулор, ведущий автор исследования, подчеркивает уникальность момента: «WISPIT 2 — это наилучший на сегодняшний день взгляд на наше собственное прошлое». Она также отмечает, что выявленные структуры указывают на существование еще большего количества планет, которые, вероятно, будут обнаружены в ходе дальнейших наблюдений.

Подтвержденная вторая планета, обозначенная как WISPIT 2c, демонстрирует интересные отличия от своего «собрата». Если первая планета, WISPIT 2b, обладает массой, почти в пять раз превышающей массу Юпитера, и вращается на расстоянии, в 60 раз превышающем дистанцию от Земли до Солнца, то новая планета расположена в четыре раза ближе к звезде и при этом вдвое массивнее. Обе планеты являются газовыми гигантами, что делает их схожими с внешними планетами нашей Солнечной системы.

Для подтверждения статуса WISPIT 2c команда использовала передовую методику: сначала инструмент SPHERE на телескопе VLT получил прямое изображение объекта, а затем инструмент GRAVITY+ на интерферометре VLTI позволил точно подтвердить его планетарную природу. Соавтор исследования Гийом Бурдаро подчеркнул важность технологической составляющей открытия: «Крайне важно, что в нашем исследовании использовалось недавнее обновление GRAVITY+, без которого мы не смогли бы получить столь четкое изображение планеты так близко к своей звезде».

Анализ структуры диска вокруг WISPIT 2 показывает, что обе планеты расположены в четко выраженных промежутках между пылевыми кольцами. Эти промежутки образовались естественным путем в процессе аккреции, когда частицы диска под действием гравитации формирующихся планет собирались вместе, оставляя вокруг себя пустоты, которые теперь видны астрономам как кольцевые структуры. Особый интерес ученых вызывает наличие в диске как минимум еще одного, более узкого и мелкого промежутка, расположенного дальше от звезды. По мнению исследователей, этот промежуток может быть местом формирования третьей планеты, чья масса, предположительно, сопоставима с массой Сатурна.

Таким образом, система WISPIT 2 превращается в «лабораторию» для изучения процессов формирования планетных систем в их ранней, хаотичной стадии. Подтверждение существования двух газовых гигантов и обнаружение признаков возможной третьей планеты позволяет астрономам не только фиксировать отдельные объекты, но и начинать реконструировать динамику развития целой системы. Как отметил соавтор исследования Кристиан Гински, будущие наблюдения, в частности с использованием предстоящего Чрезвычайно большого телескопа ESO, дадут возможность напрямую получить изображение самых маленьких и удаленных планет этой системы, что приблизит нас к пониманию того, как подобные нашей Солнечной системе планетные семьи обретают свою зрелую структуру.