Астрономы сделали прямые фотографии двух экзопланет, которые своей гравитацией создали широкий промежуток в протопланетном диске, окружающем молодую звезду. Хотя несколько планет уже были сфотографированы напрямую, это всего лишь вторая система, состоящая из более чем одной планеты. Первая такая система состояла из четырех планет, вращающихся вокруг звезды HR 8799. Однако, в отличие от нее, планеты в новой системе все еще "растут" за счет аккреции вещества из диска.
«Это первое открытие системы двух экзопланет, создающих разрыв в протопланетном диске», - говорит Жульен Жирар из STScI в Балтиморе.
Мать-звезда обеих планет - PDS 70 - находится на расстоянии 370 световых лет от нас. Молодая звезда, возраст которой оценивается в 6 миллионов лет, немного меньше и менее массивна, чем Солнце, и все еще накапливает газ. Звезда окружена газопылевым диском с зазором от 3,5 до 6 миллиардов километров от звезды.
Самая известная планета PDS 70b расположена на расстоянии около 3,5 миллиардов километров от звезды, аналогично расстоянию Урана от Солнца. Исследователи считают, что его масса находится в диапазоне от 4 до 17 масс Юпитера. Планета была открыта в 2018 году.
PDS 70 c, недавно открытая планета расположена на внешнем крае дискового зазора на расстоянии 6 миллиардов километров от звезды, аналогично расстоянию от Нептуна до Солнца. Эта планета немного меньше, чем планета b - ее масса находится в диапазоне 1-10 масс Юпитера. Орбиты обеих планет находятся в резонансе 2-1, что означает, что внутренняя планета дважды обходит звезду за каждый круг, выполняемый внешней планетой.
Открытие обеих планет является его уместным, потому что это прямое доказательство того, что формирующиеся планеты могут поглощать достаточно вещества из протопланетного диска, чтобы сделать заметный разрыв в нем.
«С такими инструментами, как ALMA, Hubble или большими наземными оптическими телескопами с адаптивной оптикой, мы наблюдаем диски и зазоры в них. Открытый вопрос - есть ли в них планеты? В данном конкретном случае ответ - да, - говорит Жирар.
Исследователи обнаружили экзопланеты в системе PDS 70 с помощью спектрографа MUSE, установленного на телескопе VLT. Техника наблюдения основывалась на сочетании высокого пространственного разрешения, обеспечиваемого 8-метровым телескопом, оснащенным четырьмя лазерами, и средним спектральным разрешением, которое позволяло видеть излучение, испускаемое водородом, что является признаком аккреции газа.
«Этот новый метод наблюдения был разработан для изучения галактик и звездных скоплений с более высоким пространственным разрешением. Тем не менее, тот же режим также полезен для наблюдения экзопланет, что не предполагалось кем-либо, планирующим создание инструмента MUSE», - говорит Себастьян Хафферт из Лейденской обсерватории, главный автор статьи.
«Мы были удивлены открытием второй планеты», - добавляет Хафферт.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Источник: Европейское космическое агентство / Информационный центр Хаббла