Анализируя тысячи планетных систем в нашей галактике за последние три десятилетия, астрономы столкнулись не только с разными типами экзопланет и звезд, но и с объектами разного возраста и стадии эволюции. Невозможно наблюдать за изменениями, происходящими в одной планетной системе в течение одной человеческой жизни, но, наблюдая за тысячами различных систем на разных стадиях развития, можно рассказать историю их эволюции. Возможно, астрономы уже заметили зарождающуюся планетную систему, в которой находится молодая экзопланета, похожая на Сатурн.
2MASS J4124068+2438157 — довольно неромантическое имя для молодой звезды, которая привлекла внимание ученых. Все указывает на то, что это красный карлик, который хоть и напоминает по размерам Солнце, но по массе превосходит его более чем в два раза. Сама звезда, по сути, находится на нашем космическом заднем дворе, всего в 485 световых годах от Земли. Конечно, можно сказать, что это довольно далеко, учитывая, что ближайшие звезды находятся всего в 4-5 световых годах от Земли, но уже в масштабах нашей галактики, диаметр которой оценивается в 100 000 световых лет, эта звезда расположена меньше больше там же, где и мы.
Красный карлик в самом начале своей жизни
Анализ звездных наблюдений показал, что в данном случае мы имеем дело с настоящим звездным младенцем. В то время как возраст Солнца (и всех планет вокруг него) в настоящее время оценивается в 4,6 миллиарда лет, возраст красного карлика оценивается всего в 4,7 миллиона лет, в тысячу раз моложе. Контраст между звездами усиливается тем, что звезда типа Солнца может «пережить» около 10-12 миллиардов лет, а звезда типа 2MASS J4124068+2438157 может свободно сжигать внутри топливо сотни, если не тысячи миллиардов лет.
Звезда не впервые в своей истории заинтересовала астрономов с планеты Земля. Наблюдения последних лет показали, что он окружен плоским пылевым диском. В принципе ничего странного в этом нет. Каждый звездный младенец фактически рождается в центре такого диска. Часть материала, из которого она состоит, в конце концов оказывается внутри звезды, а остальная часть со временем либо превращается в планеты, либо разносится сильным звездным ветром, испускаемым молодой звездой.
Именно этот диск они и решили посмотреть . Для этой цели решили использовать радиотелескоп ALMA, состоящий из 66 тарелок радиотелескопа, расположенный в пустыне Атакама в Чили.
Благодаря высокому разрешению радиотелескопа ALMA удалось увидеть, к удивлению астрономов, что красный карлик на самом деле окружен не столько однородным газопылевым диском, сколько двумя сравнительно узкими пылевыми кольцами из достаточно большой диаметр. Внутренний край меньшего кольца начинается всего в 10,5 миллиардах километров от звезды. Само кольцо чрезвычайно тонкое, его толщина составляет всего 840 000 км. Затем у нас большой разрыв, и всего в 16 миллиардах километров от звезды мы находим внутренний край большего кольца. Это кольцо тоже тонкое, хотя и немного толще первого — 1,27 миллиона километров.
Здесь живет экзопланета?
Ученые подозревают, что звезда была окружена диском из пыли и газа на более ранней стадии своей эволюции, но в центре этого диска произошло уплотнение, которое со временем образовало протопланету, а затем и планету, по размерам схожую с Сатурном. . Эта гипотетическая планета теперь может вращаться между двумя кольцами на расстоянии 13,5 миллиардов километров от звезды.
Здесь стоит отметить, что с одной стороны мы имеем дело с красным карликом, звездой меньше Солнца, а с другой стороны его гипотетическая планета находится на удивление далеко от самой звезды. Для сравнения, в Солнечной системе расстояние от Солнца до первой планеты (Меркурия) всего 58 миллионов. Земля находится в 150 млн км от Солнца, а Сатурн — в 1,4 млрд км. В случае с рассматриваемым красным карликом мы имеем расстояние, почти в десять раз превышающее расстояние между Солнцем и Сатурном. Более того, последняя планета Солнечной системы — Нептун — находится «всего» в 4,5 миллиардах километров от Солнца.
Однако это не меняет того факта, что до сих пор существование этого Сатурна не подтверждено. Для этого потребуются дополнительные наблюдения. Уже сейчас ученые из той же исследовательской группы готовят план наблюдений с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба. Так что нам придется подождать еще немного.