Астрономы совершили важное открытие, обнаружив массивную газовую планету, вращающуюся вокруг молодой звезды MP Mus, которая ранее считалась одиночной. Масса этого гиганта оценивается в диапазоне от трёх до десяти масс Юпитера. Планета скрыта внутри газопылевого облака, окружающего звезду, что делает это открытие особенно ценным для понимания процессов формирования экзопланет.
Международная исследовательская группа под руководством учёных из Кембриджского университета провела анализ, объединив данные, полученные с помощью системы радиотелескопов ALMA в Чили и космической миссии Gaia Европейского космического агентства. В работе также приняли участие специалисты из Германии, Чили и Франции, чьи усилия помогли подтвердить существование ранее неизвестного небесного тела.
Заглядывая в колыбель планет
Облако газа и пыли вокруг MP Mus представляет собой классический протопланетный диск — своеобразную «строительную площадку» для будущих планет. Этот диск, напоминающий гигантский вращающийся блин, состоит из мельчайших частиц, которые под действием гравитации постепенно слипаются, формируя более крупные объекты, такие как планетезимали, астероиды и, в конечном итоге, планеты. В процессе этого формирования в диске возникают характерные разрывы и кольца, где вещество уже было поглощено растущими небесными телами.
Современные астрономические инструменты, такие как ALMA, позволяют учёным заглянуть в далёкое прошлое других звёздных систем и наблюдать этапы, через которые проходила наша собственная Солнечная система миллиарды лет назад. Эти наблюдения помогают выстроить единую картину звёздной и планетарной эволюции.
Однако главная сложность в изучении протопланетных дисков заключается в том, что плотные скопления пыли могут эффективно скрывать процессы, происходящие в их глубине. Обнаружение полностью сформировавшейся планеты внутри такого диска — большая редкость, и нынешнее открытие вокруг MP Mus является лишь третьим подтверждённым случаем подобного рода.
Неожиданная структура диска
«Когда мы начали изучать эту звезду, мы ожидали увидеть в её диске типичные кольца и промежутки, которые обычно указывают на формирование планет», — пояснил ведущий автор исследования, доктор Альваро Рибас из Кембриджского института астрономии.
Первоначальные данные ALMA на более коротких волнах показывали, что диск вокруг MP Mus выглядит удивительно плоским и однородным, без каких-либо заметных структур.
Обратите внимание: Космический аппарат Кассини обнаружил гигантские пыльные бури, бушующие на Титане.
Однако возраст звезды, составляющий от 7 до 10 миллионов лет, как раз соответствует активной фазе планетообразования. Это заставило учёных предположить, что в системе может скрываться нечто большее.Более детальные наблюдения на длинных волнах (3 мм), которые способны глубже проникать сквозь толщу пыли, наконец выявили истинную картину. В диске были обнаружены три чётких разрыва: один расположен близко к звезде, а два других — у внешнего края диска.
Совпадение данных и разгадка тайны
Звезда MP Mus привлекла внимание не только команды Рибаса. Исследователь из Европейской южной обсерватории Мигель Виоке, анализируя данные миссии Gaia, обнаружил слабое, но заметное колебание в движении звезды.
«Сначала я подумал, что допустил ошибку в расчётах, ведь MP Mus считалась звездой с однородным диском», — признался Виоке. — «Я начал перепроверять всё, когда увидел презентацию Альваро с предварительными результатами о внутренней полости в диске. Это стало ключевым доказательством: обнаруженное мной колебание было реальным и, вероятно, вызвано гравитационным влиянием формирующейся планеты».
Объединив данные о колебаниях звезды от Gaia и информацию о структуре диска от ALMA, а затем проведя серию компьютерных симуляций, учёные получили убедительные доказательства. Вокруг MP Mus на расстоянии от 1 до 3 астрономических единиц (где 1 а.е. — расстояние от Земли до Солнца) обращается массивный газовый гигант.
Значение открытия для будущего астрономии
Это открытие имеет принципиальное значение для астрофизики, так как впервые планета в протопланетном диске была обнаружена с помощью комбинации двух методов: прямого наблюдения структуры диска (ALMA) и измерения гравитационного влияния на звезду (Gaia). Такой комплексный подход теперь можно применять для изучения других молодых звёздных систем, что откроет новую главу в исследовании ранних этапов формирования планет.
«Мы полагаем, что именно поэтому молодые планеты так трудно обнаружить. Для успеха необходимо совмещать возможности разных инструментов, — объясняет Альваро Рибас. — Наблюдения ALMA на длинных волнах крайне важны, но они требуют значительного времени работы телескопа».
Открытие произошло в очень своевременный момент. Ожидается модернизация системы ALMA, а на горизонте появляются инструменты следующего поколения, такие как «Очень большая антенная решётка» (VLA). В сочетании с новыми методами анализа эти технологические достижения позволят астрономам глубже проникнуть в тайны рождения планетных систем, включая нашу собственную.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Газовый гигант, размер которого в три-десять раз превышает Юпитер, был обнаружен на орбите молодой звезды MP Mus, ранее считавшейся одиночной.