Получены самые убедительные свидетельства рождения новой планеты

Спиральная структура в протопланетном диске звезды АВ Возничего.

Спиральная структура в протопланетном диске звезды АВ Возничего.
Иллюстрация ESO/Boccaletti et al.

Область изгиба спирали (обведена кругом) свидетельствует о том, что спиральная структура создана новорождённой планетой.

Область изгиба спирали (обведена кругом) свидетельствует о том, что спиральная структура создана новорождённой планетой.
Иллюстрация ESO/Boccaletti et al.

Спиральная структура в протопланетном диске звезды АВ Возничего.
Область изгиба спирали (обведена кругом) свидетельствует о том, что спиральная структура создана новорождённой планетой.

Астрономы нашли самые веские доказательства того, что у звезды, расположенной не так далеко от Солнца, прямо сейчас рождается планета. Специалисты называют эти данные первым прямым свидетельством этого захватывающего процесса.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.

Рождение миров

"На сегодняшний день найдены уже тысячи экзопланет, но о том, как они образуются, известно очень мало", – говорит первый автор статьи Энтони Боккалетти (Anthony Boccaletti) из Парижской обсерватории в Медоне.

Известно, что новые миры формируются в дисках пыли и холодного газа вокруг только что родившихся звёзд. Но многие детали этого процесса всё ещё остаются загадкой.

Дело в том, что исследователям не хватает данных. Правда, наблюдателям известно множество протопланетных дисков, но крайне трудно разглядеть в таком плотном облаке зарождающуюся экзопланету. В редких случаях, используя самые мощные телескопы, астрономы различают в веществе диска спиральные борозды. Считается, что их оставляют формирующиеся экзопланеты. Обращаясь вокруг звезды, они расталкивают перед собой газ, как бульдозеры.

Однако учёные, как им и положено, очень осторожны. Они не сбрасывают со счетов возможность, что эти следы образуются в каком-то другом процессе. Эксперты были бы рады получить более убедительные свидетельства того, что речь идёт всё-таки о рождении экзопланет.

В новом исследовании астрономы получили именно такие данные.

Область перегиба спирали (обведена окружностью) свидетельствует о том, что спиральная структура создана новорождённой планетой.

Изгиб спирали

Открытие было сделано благодаря изучению протопланетного диска звезды AB Возничего. Она расположена всего в 520 световых годах от Земли.

Несколько лет назад с помощью радиотелескопа ALMA в этом диске впервые была замечена спиральная структура, намекающая на рождение планет. После этого учёные задались целью получить как можно более детальные снимки этого объекта.

В 2019–2020 годах авторы наблюдали систему в ближнем инфракрасном диапазоне с помощью самого большого в мире телескопа VLT. И на изображениях невероятного качества обнаружилась деталь, которую раньше не удавалось разглядеть ни в одном протопланетном диске.

Речь идёт о точке перегиба, где встречаются две ветви спирали. Она примерно так же удалена от центральной звезды, как Нептун – от Солнца.

"Такой изгиб предсказывается некоторыми теоретическими моделями формирования планет, – рассказывает соавтор работы Анна Дютре (Anne Dutrey) из Лаборатории астрофизики в Бордо. – Он отмечает точку соединения двух спиральных ветвей: одной, закручивающейся внутрь орбиты планеты, и другой, раскручивающейся наружу. А соединяются эти спирали в точке образования планеты. Здесь происходит аккреция (падение – прим. ред.) газа и пыли из диска на формирующуюся планету и её дальнейший рост".

Таким образом, само строение спирали убедительно демонстрирует, что эта структура связана с рождением экзопланеты, а не чем-то иным.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, что поблизости от Земли рождается двойник Солнечной системы. Говорили мы и о рекордно близкой к Земле новорождённой экзопланете-гиганте.

Обновление от 17:52 26 мая 2020 года. Международная команда экспертов из десяти научных учреждений поставила под сомнение вывод о том, что наблюдаемый изгиб спирали в протопланетном диске AB Возничего вызван именно планетой. Скептики предполагают, что в этой точке может формироваться не экзопланета, а ещё одна звезда. (Напомним, что системы из двух звёзд – обычное явление в Галактике).

Учёные рассчитали, как должен меняться в этом случае спиральный узор со временем. Если их гипотеза верна, будущие наблюдения помогут выяснить истинную причину. Научная работа с подробным описанием нового анализа направлена в журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society и доступна в виде препринта.