[800x]

С Очень Большим Телескопом ESO астрономам, возможно, удалось выполнить первые прямые наблюдения формирующейся планеты, все еще находящейся внутри плотного газо-пылевого диска. Если этот вывод подтвердится, то это открытие в огромной степени улучшит наше понимание процесса образования планет и позволит астрономам проверить наблюдениями существующие на этот счет теории.

Международная группа исследователей под руководством Саши Кванца (Sascha Quanz, ETH Zürich, Switzerland) изучила газо-пылевой диск вокруг молодой звезды HD100546, которая находится на относительно небольшом (335 световых лет)  расстоянии от Земли. Астрономы неожиданно обнаружили, что объект, который они наблюдают, является, по-видимому, планетой в процессе ее формирования, еще погруженной в диск вокруг молодой звезды. Эта планета должна превратиться в газовый гигант, похожий на Юпитер.

“До сих пор наши представления об образовании планет, в основном, строились на компьютерных моделях”, -- говорит Саша Кванц. “Если мы действительно открыли планету в процессе формирования, значит, впервые ученые смогут изучать этот ранние стадии этого процесса и взаимодействие образующейся планеты со средой, из которой она вышла, эмпирически”.

HD 100546 является хорошо изученным объектом; уже известно, что вокруг этой звезды на расстоянии примерно вшестеро большем, чем Земля вокруг Солнца, обращается планета-гигант. Кандидат в планеты, обнаруженный сейчас, находится примерно еще в десять раз дальше от центральной звезды, на периферии системы [1]. 

Предполагаемая протопланета у звезды HD100546 была зарегистрирована как слабое уплотнение с околозвездном диске. Его удалось обнаружить благодаря адаптивно-оптическому устройству NACO на телескопе ESO VLT, в комбинации с новейшими методами анализа данных. Наблюдения были выполнены с коронографом NACO, который работает в ближней инфракрасной области и обладает способностью подавлять яркую засветку от материнской звезды, вокруг которой вращается предполагаемая протопланета [2].

В соответствии с современными теориями, гигантские планеты образуются путем конденсации части газо-пылевого облака, оставшегося после образования звезды [3]. Астрономы зарегистрировали на новом изображении пылевого околозвездного диска вокруг HD100546, в непосредственной близости от протопланеты, структурные детали, которые согласуются с этой гипотезой и которые можно объяснить взаимодействием между протопланетой и диском. Есть также свидетельства того, что окрестности протопланеты разогреваются в процессе ее формирования. 

Адам Амара (Adam Amara), еще один член группы исследователей, считает сделанную находку очень многообещающей. “Изучение экзопланет – одно из самых увлекательных новых направлений в астрономии. Получение прямых изображений планет все еще является совершенно новой областью исследований, в которой огромную роль играют последние технические усовершенствования и новые методы анализа данных. В этой работе мы использовали методы, применяемые в космологических исследованиях, продемонстрировав тем самым, что обмен идеями, появляющимися в разных областях исследований, дает великолепные результаты.”

Хотя гипотеза протопланеты наилучшим образом объясняет результаты наблюдений, для ее подтверждения требуются дальнейшие исследования, в процессе которых могли бы быть проверены и другие возможные сценарии. Одним из них, хотя и маловероятным, является то, что регистрирумый сигнал приходит от фонового источника. Также возможно, что новооткрытый объект – не протопланета, а полностью сформировавшаяся планета, выброшенная со своей первоначальной, более близкой к звезде орбиты. Когда будет получено подтверждение нынешней гипотезы и будет установлено, что объект вблизи HD 100546 действительно протопланета, погруженная в вещество родительского газо-пылевого диска, этот объект станет уникальной лабораторией, в которой будут изучаться процессы образования новых планетных систем.

Примечания

[1] Предполагаемая протопланета находится примерно в 65 раз дальше от родительской звезды, чем  Земля от Солнца. Это расстояние сравнимо с радиусом орбиты одной из карликовых планет, находящихся на окраине Солнечной системы, таких, как Ирида или Макемаке, и не согласуется с современными теориями образования планет. Пока неясно, находится ли обнаруженная протопланета на таком расстоянии от центральной звезды в течение всего времени своего существования или она мигрировала из внутренних областей планетной системы.

[2] Для увеличения контраста изображения объекта, расположенного на малом угловом расстоянии от звезды, исследователи использовали специальный элемент, называемый аподизированной фазовой пластиной.

[3] Астрономы не могут изучать процесс образования планет на примере Солнечной системы, так как все ее планеты сформировались более четырех миллиардов лет тому назад. Тем не менее, в течение многих лет теории образования планет базировались именно на сведениях о Солнечной системе -- никаких других планет известно не было. Начиная с 1995 года, когда была открыта первая экзопланета, было найдено несколько сотен планетных систем, что открыло ученым новые возможности для исследования их формирования. Однако до сих пор ни одна планета не была «застигнута» наблюдателями непосредственно в процессе своего образования, в эпоху, когда она все еще остается погруженной в вещество протопланетного диска вокруг молодой материнской звезды.

Перевод пресс-релиза ESO eso1310. http://www.eso.org/public/russia/news/eso1310/
http://science.compulenta.ru/738928/