За последние десятилетия астрономия продвинулась от гипотез о существовании планет у других звезд к детальным наблюдениям их зарождения. Новые исследования предоставили важные данные о формировании планет в околозвездных дисках, где их существование можно подтвердить не только косвенными признаками, но и прямым светом.
Команда ученых, работающая с инструментом ERIS на Очень Большом Телескопе (VLT), зафиксировала световой сигнал, исходящий от объекта, расположенного в диске вокруг молодой звезды HD 135344B. Это наблюдение может свидетельствовать о присутствии формирующегося газового гиганта — объекта с массой около двух масс Юпитера.
На этом изображении показаны некоторые из протопланетных дисков, полученных телескопом ALMA. Промежутки и кольца показывают места формирования планет и образования полос в газе и пыли
Звезда находится на расстоянии примерно 440 световых лет от Земли. Ее окружает протопланетный диск — вращающаяся структура из газа и пыли, из которой рождаются планеты. Ранее другие телескопы, включая ALMA, уже фиксировали в этом диске спиральные рукава и полости, что обычно указывает на гравитационное воздействие массивных тел. Но до сих пор подтверждений в виде прямых световых сигналов от самих планет не было.
Инструмент SPHERE на Очень Большом Телескопе ESO наблюдал эти спиральные рукава вокруг HD 135344B
Новая работа позволила уточнить ранее обнаруженные образования, в том числе спиральные рукава S1 и S2. У основания одной из спиралей исследователи заметили точечный источник излучения. Его характеристики соответствуют объекту, который может оказаться молодой планетой — пока еще глубоко погруженной в диск и находящейся примерно на том же расстоянии от звезды, как Нептун от Солнца.
Параллельно другая группа ученых вела наблюдения за звездой V960 Mon. Этот объект — классический пример молодой системы FU Orionis, известных нестабильной активностью. Используя тот же инструмент ERIS на телескопе VLT, астрономы обнаружили еще одного потенциального компаньона, формирующегося внутри протопланетного диска.
На этом изображении показан возможный спутник, вращающийся вокруг молодой звезды V960 Mon. Предыдущий анализ диска показал, что он содержит сгустки нестабильного материала, которые могут схлопнуться и образовать объект-компаньон. Новый кандидат, обнаруженный здесь, может быть либо планетой, либо коричневым карликом
По оценкам, масса объекта в системе V960 Mon может составлять до 660 масс Юпитера, однако ученые пока не уверены, следует ли относить его к планетам или к классу коричневых карликов. В любом случае его обнаружение рядом с пылевыми сгустками и внутри спиральных рукавов может указывать на гравитационную нестабильность — один из альтернативных механизмов образования планет, наряду с аккрецией на ядро.
Это изображение V960 Mon, полученное с помощью VLT/ERIS. На левой панели показана двойная звезда, погруженная в своё окружение, что указывает на обнаружение V960 Mon N и V960 Mon NE. На правой панели показано увеличенное изображение V960 Mon с наложенными на него контурами ALMA и объектом-кандидатом
Ученые отмечают, что наблюдения света от объектов внутри дисков важны для понимания ранних этапов формирования планет. Прямые доказательства позволяют отличить гравитационные эффекты самих планет от других возможных причин образования спиралей, таких как нестабильности или тени от внутренних областей дисков.
В совокупности оба наблюдения дают новое представление о сложных процессах, происходящих в молодых звездных системах. Хотя подтверждение природы обнаруженных объектов требует дальнейших исследований, уже сейчас можно говорить о приближении к более точному пониманию условий, при которых формируются планеты.