Впервые обнаружено присутствие диска вокруг планеты за пределами нашей солнечной системы

Создание спутников: две планеты существуют в диске звезды PDS 70 (слева), которая находится на расстоянии около 400 световых лет от нас. Подобная Юпитеру планета PDS 70c окружена диском, в котором могут формироваться спутники. Это хорошо видно на изображении крупным планом (справа). Исследователи сделали изображения с помощью большой миллиметровой / субмиллиметровой матрицы Атакамы (ALMA). Изображение предоставлено: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Benisty et al.

«Наша работа представляет собой четкое обнаружение диска, в котором могут формироваться спутники», — говорит Мириам Бенисти, исследователь из Университета Гренобля, Франция, и Университета Чили, возглавлявшая новое исследование, опубликованное сегодня в Письма в астрофизический журнал.

«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», — добавляет она.

Рассматриваемый диск, называемый околопланетным диском, окружает экзопланету PDS 70c, одну из двух гигантских планет, похожих на Юпитер, вращающихся вокруг звезды на расстоянии около 400 световых лет от нас. Астрономы и раньше находили намеки на «формирующий луну» диск вокруг этой экзопланеты, но, поскольку они не могли четко отличить диск от окружающей среды, они не смогли подтвердить его обнаружение — до сих пор.

Кроме того, с помощью ALMA Бенисти и ее команда обнаружили, что диск имеет примерно такой же диаметр, как расстояние от нашего Солнца до Земли, и достаточную массу, чтобы сформировать до трех спутников размером с Луну.

Но результаты — не только ключ к выяснению того, как возникают луны. «Эти новые наблюдения также чрезвычайно важны для доказательства теорий образования планет, которые нельзя было проверить до сих пор», — говорит Джахан Бэ, исследователь из Лаборатории Земли и планет Института науки Карнеги, США, и автор исследования.

Планеты образуют пыльные диски вокруг молодых звезд, образуя полости по мере того, как они поглощают материал этого околозвездного диска для роста. В этом процессе планета может обзавестись собственным околопланетным диском, который способствует росту планеты, регулируя количество падающего на нее материала. В то же время газ и пыль в околопланетном диске могут объединяться в все более крупные тела в результате множественных столкновений, что в конечном итоге приводит к рождению лун.

Но астрономы еще не до конца понимают детали этих процессов. «Короче говоря, до сих пор неясно, когда, где и как образуются планеты и луны», — объясняет научный сотрудник ESO Стефано Факкини, также участвовавший в исследовании.

«К настоящему времени обнаружено более 4000 экзопланет, но все они были обнаружены в зрелых системах. PDS 70b и PDS 70c, которые образуют систему, напоминающую пару Юпитер-Сатурн, являются единственными обнаруженными на данный момент двумя экзопланетами, которые все еще находятся в процессе формирования », — объясняет Мириам Кепплер, исследователь из Института астрономии Макса Планка. Германия и один из соавторов исследования.

«Таким образом, эта система предлагает нам уникальную возможность наблюдать и изучать процессы формирования планет и спутников», — добавляет Факкини.