Молодые да ранние: учёные обнаружили две новые планетные системы в стадии формирования

Сразу три статьи учёных из Южной Европейской обсерватории, опубликованные в журнале Astronomy and Astrophysics, рассказывают о прямых наблюдениях за протопланетными дисками у далёких звёзд.

Установленный на «Очень большом телескопе» (Very Large Telescope — VLT) в Чили в 2014 году прибор SPHERE позволил сразу трём группам исследователей увидеть с высоким разрешением, как формируются планеты у других звёзд. Устройство SPHERE сочетает в себе возможности адаптивной оптики VLT и коронографа, который закрывает центральную звезду системы, позволяя «отделить» слабый блеск протопланетного газопылевого облака вокруг неё.

Наблюдения стали сенсацией в научном мире. Дело в том, что большинство известных протопланетных систем обладают различными асимметричными деталями. Группам под руководством Йоса де Боэра и Кристиана Глински из Лейденской обсерватории в Нидерландах удалось сфотографировать две звезды с симметричными системами.

У RXJ1615 — молодой звезды в созвездии Скорпиона (600 световых лет от Земли) де Боэр с коллегами обнаружил очень сложную систему окружающих её концентрических колец, похожих на кольца Сатурна, только гораздо шире. Это уникальная находка — возраст диска всего 1,8 млн. лет, он в 2,6 тысячи раз моложе нашего Солнца, которому 4,57 млрд. лет. Астрономам повезло застать планетную систему в самом начале её формирования. Раньше учёным не удавалось увидеть столь молодые диски. И тем не менее все признаки формирующихся планет в диске уже есть.

Группа Глински наблюдала более близкий диск у звезды HD97048 в созвездии Хамелеона (500 световых лет от Земли). И у этого светила тоже обнаружились «мегакольца Сатурна».

Группа Томаса Столкера из Астрономического института им. Антона Паннекука в Нидерландах наблюдала более традиционный асимметричный, но весьма живописный диск у звезды HD135344B (450 световых лет от Земли). Этот диск уже известен и наблюдался неоднократно, но сейчас удалось увидеть новые удивительные детали в нём. Например, две яркие спиральные ветви, в которых формируются новые большие планеты-гиганты, подобные Юпитеру, и область протопланетного диска.

Помимо этого, в диске вокруг HD135344B удалось рассмотреть четыре тёмные полосы, которые, по всей видимости, представляют собой теневые картины, отражающие движение вещества внутри диска, не видное напрямую на VLT. Примечательно, что за время, прошедшее между разными наблюдениями диска (несколько месяцев), одна из полос заметно изменила свой вид, что говорит о сложных и быстрых процессах, происходящих в этом «планетном детском садике».

Нынешние исследования могут лечь в основу грядущего прорыва в наблюдениях экзопланет и их дисков-предшественников: совсем скоро в распоряжении человечества окажутся инструменты нового уровня, позволяющие видеть гораздо больше. В 2018 году состоится запуск космического телескопа Джеймса Вебба, а к 2025 году на Земле учёные, вероятно, начнут применять ещё три телескопа с диаметром зеркал от 22 до 39 метров (сейчас средний диаметр зеркал составляет 6-8 метров).

Алексей Паевский