Наблюдение рождения планеты: протопланета AB Aurigae b обнаружена в линии H-альфа
Изображение звезды AB Aurigae в линии H-альфа, демонстрирующее новорожденную протопланету AB Aurigae b, обнаруженную на расстоянии около 0.6» к югу от центральной звезды. Центральная область радиусом 0.3» вокруг звезды затемнена для ясности. Автор: T. Currie / Astrobiology Center
Первый шаг к разгадке тайн формирования планет
С момента открытия первых экзопланет в 1995 году было обнаружено более 6000 миров за пределами Солнечной системы. Многие из них обладают свойствами, радикально отличающимися от характеристик восьми планет нашей системы. Как формируются и эволюционируют такие разнообразные экзопланеты? Какие из них могут стать Землеподобными и потенциально пригодными для жизни?
Трудности наблюдений за рождением планет
Ключ к ответам лежит в изучении молодых планет на этапе их формирования. Однако из-за технических ограничений прямые наблюдения за протопланетами возрастом в несколько миллионов лет до сих пор оставались редкостью.
Малые каменистые планеты, подобные Земле, и газовые гиганты, такие как Юпитер, рождаются в тонких дисках из газа и пыли, окружающих молодые звёзды. Эти протопланетные диски встречаются как у солнцеподобных звёзд, так и у более массивных или лёгких светил. С 2010-х годов их структуру начали детально изучать с помощью 8-метровых телескопов, таких как Subaru (в оптическом и инфракрасном диапазонах) и ALMA (в радиоволнах).
Хотя признаки существования планет — например, щели или спиральные рукава в дисках — обнаруживали часто, непосредственно зафиксировать протопланеты удалось лишь в единичных случаях: PDS 70 b и c, а также AB Aurigae b. Это объясняется тем, что большинство протопланет скрыты внутри диска и становятся заметными лишь после формирования щелей или при наблюдении сверху.
Новый прорыв: аккреция материала на протопланету
Протопланеты активно поглощают вещество из окружающего диска, но до недавнего времени спектроскопические данные об этом процессе были получены только для системы PDS 70. В новом исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal Letters, международная команда учёных под руководством Астробиологического центра (Япония) и Университета Техаса в Сан-Антонио (США) впервые зафиксировала линии излучения водорода у протопланеты AB Aur b при помощи спектрографа MUSE на Очень Большом Телескопе (VLT) в Чили. Эти линии указывают на аккрецию вещества с окружающего протопланетного диска.
Излучение в линии H-альфа, характерное для молодых звёзд и их дисков, в данном случае исходит от материала, падающего на формирующуюся планету. Благодаря высокой разрешающей способности MUSE (0.3 угловых секунды в пространстве и λ/Δλ ~3000 в спектре) учёные смогли чётко разделить сигналы от протопланеты и диска.
Уникальный профиль и значение открытия
Обнаруженное излучение демонстрирует инверсный профиль P Лебедя — признак активной аккреции, ранее наблюдавшийся только у молодых звёзд. AB Aur b c её возрастом ~2 млн лет и обилием окружающего материала стала первой протопланетой, всё ещё погружённой в диск, у которой удалось зафиксировать подобный сигнал.
AB Aur b в 4 раза массивнее Юпитера и обращается вокруг звезды на расстоянии 93 а.е. — в Солнечной системе гиганты на таких орбитах отсутствуют. Традиционные модели формирования планет не объясняют её появление так далеко от звезды до начала миграции. Открытие поддерживает альтернативную гипотезу: массивные планеты могут образовываться путём гравитационной неустойчивости внутри диска.
Перспективы исследований
Этот случай открывает новые возможности для изучения ранних этапов планетообразования. В будущем наблюдения с помощью телескопов нового поколения, таких как JWST и ELT, позволят детальнее исследовать аккрецию и химический состав протопланет. Понимание процессов, приводящих к формированию экзотических гигантов и потенциально обитаемых миров, станет ключом к разгадке многообразия планет во Вселенной.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
