В мире астрономии произошло поистине революционное открытие — учёные зафиксировали момент активного формирования молодой планеты. Необычайное событие происходит в системе звезды AB Ауриге (AB Aurigae), расположенной на расстоянии примерно 520 световых лет от Земли. Этот прецедент позволяет взглянуть на процессы, которые ранее можно было лишь моделировать на основе косвенных данных, и перейти к прямому наблюдению формирования крупнейших планет в нашей галактике.
Что такое прото планеты и почему их наблюдать так важно
Проксимальные планеты — это объекты, находящиеся в процессе своего формирования внутри газопылевых дисков, окружающих молодых звёзд. Обычно они обладают массой, превышающей массу Юпитера, и активно поглощают материал через собственные окружные диски — так называемые «протопланетарные диски». Эти объекты дают уникальную возможность проследить начальные стадии формирования планеты — от скопления газа и пыли до полноценного тела, готового к обитанию или развитию сложной системы спутников.
Первые этапы формирования планеты остаются одной из самых загадочных задач астрономии. Именно здесь зарождаются механизмы, определяющие характеристики будущей планеты, её орбиту и внутреннюю структуру.
Одним из наиболее известных примеров выжженного в памяти астрономов объекта является протопланета Веста, которая сохранилась с эпохи формирования нашей солнечной системы. Однако недавно учёные смогли впервые наблюдать активный процесс образования новой протопланеты — AB Aurigae b.
Впервые в истории: наблюдение за ростом газового гиганта в реальном времени
Используя мощный спектрограф MUSE, установленный на Вели́ком Южном телескопе в Чили, команда международных учёных смогла зафиксировать сигналы, свидетельствующие о процессе аккреции — поглощения газа протопланетой. Это примерно как если бы мы наблюдали за строительством небоскрёба в экстремально приближённый к реальности режим.
Газ, собирающийся вокруг молодой планеты, излучает яркое световое проявление в линии эмиссии водорода альфа (Hydrogen Alpha). Этот свет возникает, когда горячий газ из окружающего диска опускается на планету, создавая характерный спектральный профиль — «обратный профиль P Cygni». Такой паттерн свидетельствует о том, что газ движется именно в сторону планеты, а не от неё, — процесс, характерный для активной массы АГГРЕССИИ.
Что говорит запуск этой уникальной задачи о процессах формирования планет
Обнаружение водородных линий у AB Ауриге, расположенной примерно в 93 астрономических единицах (более 14 миллиардов километров) от её звезды, показало, что планета активно поглощает газ. Впервые астрономы наблюдают такую явную картину: газ движется внутрь, а не от центра, что подтверждает наличие процесса роста планеты в реальном времени.
Характерный голубой сдвиг в спектре указывает на скорость движения газа примерно 100 километров в секунду, тогда как красный сдвиг свидетельствует о движении газа на расстоянии около 75 километров в секунду. Такой спектральный профиль, ранее фиксировавшийся только у молодых звёзд, теперь впервые обнаружен у протопланеты. Это открывает новые горизонты для понимания этапов формирования газовых гигантов — таких как Юпитер и Сатурн.
Почему это событие имеет огромное значение для науки
Ранее существующие модели формирования планет предполагали, что гигантские планеты формируются внутри чистых, «протравленных» участков протопланетных дисков, где поглощения газа происходит медленно и постепенно. Однако обнаруженный объект, AB Ауриге b, находится внутри своего родного диска, который не был вычищен полностью. Это означает, что процесс активной аккреции идет прямо сейчас, что противоречит более старым моделям, предполагающим постепенное накопление материала.
Особенность системы в её молодом возрасте — всего около 2 миллионов лет, что делает наблюдаемый процесс одним из первых в истории астрономии. Тогда как у большинства подобных объектов мы видим лишь их пассивные характеристики, здесь наблюдается полноценное «живоё» событие роста будущей планеты.
Что говорит о механизмах формирования
На расстоянии, где находится AB Ауриге b, вероятность формирования планеты через классический механизм «по осколкам» (крейговое накопление) очень низка. Учёные предполагают, что данный объект мог сформироваться через быстрый коллапс плотных участков диска под воздействием собственной гравитации. Такая теория подтвердилась недавно моделями, основанными на численных симуляциях — именно в подобных условиях возможен ранний рост гигантских планет на значительных расстояниях от звезды.
Данный случай демонстрирует, что в природе существует как минимум два механизма формирования газовых планет: классический — через постепенное наращивание массы в плотных ядрах, и быстрый — через мгновенные коллапсы дисков, приводящие к формированию массивных протопланет в обход стадий формирования ядра.
Что дальше? Перспективы исследований
Дальнейшие наблюдения помогут уточнить, насколько велик вклад процесса аккреции для конкретного объекта. В частности, учёные планируют выяснить, какую часть из излучения приносит сама планета, а какую — окружающий диск. Также астрономы надеются обнаружить аналогичные сигналы в системах других молодых звёзд, чтобы понять масштаб и распространённость таких процессов.
Использование современных инструментов, таких как телескоп «Джеймс Уэбб», позволит получать более чёткие изображения и спектры, что значительно расширит возможности изучения ранних этапов формирования планет в наших и соседних галактиках.
Заключение
Открытие с помощью наблюдения за AB Ауриге b — это не только технический прорыв, но и ступень в понимании того, как именно рождаются гиганты нашей планетной системы. Возможность следить за этим процессом в реальном времени — уникальный шанс для науки переосмыслить старые модели, раскрыть механизмы быстрого формирования и, возможно, обнаружить новые типы процессов, ранее считавшихся гипотетическими.