Астрономы впервые увидели рождение планет

Планеты зарождаются в вихревых дисках из газа и пыли вокруг молодых звёзд. Астрономы очень интересуются процессом формирования планет, и понимание этого процесс�� — одна из основных научных целей космического телескопа James Webb.

PDS 70 — ближайшая к нам звезда, в диске которой формируются две зарождающиеся планеты. Это две из очень немногих экзопланет, которые астрономы наблюдали напрямую.

Исследователи с помощью телескопа JWST обнаружили новые детали системы PDS 70 — оранжевого карлика в 370 световых годах от Земли. Ранее Very Large Telescope (VLT) в 2018 году зафиксировал две протопланеты (PDS 70b и 70c) в её окружении, получив первые прямые снимки. Новые наблюдения JWST с использованием инструмента NIRISS и метода интерферометрии с маскированием апертуры (AMI) позволили повысить разрешение изображений, подтвердив рост планет за счёт аккреции материала из окружающих дисков. Данные также указывают на возможное наличие третьей планеты. Результаты, опубликованные в «Астрономическом журнале» под руководством Дори Блейкли, раскрывают подробности атмосферы, массы и температуры объектов, углубляя понимание формирования планетных систем.

Исследование системы PDS 70 с помощью телескопа JWST (фильтр NIRISS F480M) впервые позволило провести космическую интерферометрию, выявив теплый материал вокруг протопланет PDS 70b и 70c. Это подтверждает их активный рост за счёт аккреции вещества из околопланетных дисков. Наблюдения на длинных волнах показали избыток излучения, необъяснимый моделями коричневых карликов, что указывает на уникальные условия формирования.

«Это как увидеть детское фото Солнечной системы», — отметил ведущий автор Дори Блейкли. Система, возрастом 5,4 млн лет, всё ещё накапливает материал, а планеты конкурируют за ресурсы для роста.

Работа также затрагивает гипотетическую третью планету (PDS 70d), обнаруженную в 2024 году. Её природа остаётся неясной: это может быть экзопланета, пылевое скопление или спираль материала. Уточнение свойств объекта требует дальнейших наблюдений.

Исследование, опубликованное в «Астрономическом журнале», углубляет понимание ранних этапов формирования планетных систем, предлагая аналог молодой Солнечной системы в процессе становления.

На этом изображении, полученном в ходе исследования, показаны PDS 70 и две планеты. Справа на изображении видна часть более крупного околозвёздного диска. На этом изображении в виде яркого треугольника видны усиленные выбросы. Текущие наблюдения не позволяют определить, является ли это особенностью диска, спиральной или комковатой структурой газа, потоком газа между PDS 70 b и c или дополнительной планетой, как предполагалось в предыдущих исследованиях. (Блейкли и др. 2024)

Если существует третья планета, она значительно отличается от двух других. «… если ранее наблюдавшееся излучение на более коротких волнах связано с планетой, то у этой предполагаемой планеты другой состав атмосферы, чем у PDS 70 b или c», — объясняют авторы.

«Для определения природы этого выброса потребуются последующие наблюдения».

Источник: