Заглядывая в «колыбели» планет

Астрономы, использующие Обсерваторию им. В. М. Кека на острове Маунаткеа, Гавайи, сделали самый близкий на сегодняшний день обзор пыльных областей, где формируются планеты, что дало новые сведения об ранних стадиях их рождения.

HD 34282 – один из тридцати объектов, наблюдаемых в рамках проекта «Поиск протопланет с использованием маскирующей интерферометрии», нежно именуемого SPAM.

\"Нам всем интересно, откуда мы произошли и как образовалась наша солнечная система,\" – сказала Кристина Видес, аспирантка Университета Калифорнии в Ирване и главный автор исследования, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal. «Изучая такие системы, мы можем наблюдать процесс формирования планет и узнавать, какие условия дают начало таким мирам, как наш».

Заглядывая в планетарные «колыбели»

Команда использовала ближний инфракрасный камеру (NIRC2) обсерватории Кека, которая позволяет астрономам наблюдать ближе к звезде, чем это возможно с помощью традиционных методов визуализации.

Их целью был HD 34282, молодая звезда, находящаяся на расстоянии около 400 световых лет, окружённая толстой кольцевой областью пыли и газа — «переходный диск», который, как считается, формируется растущими планетами.

С помощью современных инструментов обсерватории Кека и адаптивной оптики, Видес и её команда запечатлели самое детализированное изображение внутренних областей диска HD 34282, обнаружив комковатые структуры и орнаменты яркости, указывающие на возможную активность по формированию планет.

Хотя ни одна подтвердённая протопланета не была обнаружена, наблюдения предоставили важные подсказки о том, где может скрываться молодая планета, а также оценки массы звезды и скорости аккреции — ключевые факторы для моделирования того, как окружающий материал может эволюционировать в планеты.

Редкие открытия

Раннее обнаружение протопланет является необычайно редким и технически сложным.

PDS 70 b и PDS 70 c — это единственные две подтверждённые протопланеты, которые когда-либо были напрямую изображены. Обе они были открыты в 2020 году наблюдателями из Калтеха, также использующими инструмент NIRC2 обсерватории Кека.

Каждое новое наблюдение дополняет это наследие, приближая астрономов к пониманию того, как планетные системы возникают из вихревых дисков газа и пыли.

«Эта работа раздвигает границы того, что мы можем увидеть», — говорит Видес. «Адаптивные оптики и маскирующие возможности Кека делают возможным разрешение объектов всего в нескольких астрономических единицах от звезды — областях, которые иначе были бы совершенно невидимыми».

Команда продолжит использовать передовые инструменты Кека для изучения других молодых звёзд с перспективными дисками и сбора дополнительных данных для SPAM. Они также готовятся к наблюдениям с использованием будущих инструментов, таких как SCALES, имиджера нового поколения с высоким контрастом, который сейчас разрабатывается для обсерватории Кека. Этот инструмент расширит поиск протопланет с беспрецедентным уровнем детализации.

«Каждая новая система, которую мы изучаем, помогает нам понять немного больше о том, как формируются и развиваются планеты», — сказала Видес. «Удивительно, что мы можем навести телескоп на молодую звезду, находящуюся сотнями световых лет от нас, и действительно увидеть условия, которые могут дать начало новым мирам».