Получено первое прямое изображение новорождённой планеты — таким мог быть Юпитер 4,5 млрд лет назад

Протопланета в представлении художника. Источник изображений: University of Arizona
Открытие сделано в процессе изучения протопланетных дисков с разрывами. Найдено определённое число молодых звёзд, вокруг которых протопланетные диски из пыли и газа имеют разрывы. Тем самым вокруг звезды возникают своеобразные кольца из пустот и вещества. Предполагается, что пустоты создаются формирующимися планетами — они «соскребают» пыль и газ на своём пути по протопланетному диску, как бульдозер снег зимой, очищая пространство на своей орбите и увлекая тем самым вещество, за счёт которого сами растут в размерах.
Впрочем, пустот в протопланетных дисках было обнаружено немало, но зарождающихся планет в этих пустотах пока не находили. Всё изменилось после исследования молодой системы WISPIT 2, к разведке которой привлекли самое передовое оборудование в виде адаптивной оптики. Адаптивная оптика на наземных телескопах позволяет компенсировать турбулентность земной атмосферы, меняя фокус сотни и более раз в секунду. С её помощью даже на Земле можно получать снимки качества и чёткости, близких к космическим телескопам.

Учёные из Аризонского университета (University of Arizona) создали систему адаптивной оптики MagAO-X, которую установили на телескопы Магеллана (Magellan Telescopes) в Чили — это пара 6,5-метровых телескопов: оптического и инфракрасного. Комбинация серии снимков за пару часов наблюдения за системой WISPIT 2, находящейся в 437 световых годах от Земли, проявила молодую планету в пустом пространстве между звездой и слабым контуром внешнего кольца протопланетного диска. Более того, вблизи звезды обнаружен кандидат в ещё одну протопланету — CC1.

Реальное изображение системы WISPIT 2. Фиолетовая точка — это зарождающаяся планета


На снимке выше фиолетовым показана внешняя протопланета на удалении 56 астрономических единиц, и внутренняя — на удалении примерно 15 а.е. В нашей системе «фиолетовая» планета располагалась бы на окраинах где-то на внешней границе пояса Койпера, а «красная» расположилась бы на полпути между Сатурном и Ураном. «Фиолетовая» планета достоверно является протопланетой и это первое прямое изображение такого объекта. Её высокая яркость обусловлена тем, что планета молодая и притягивает из пространства потоки водорода из протопланетного диска. Водород падает на её раскалённую поверхность и превращается в горячую плазму, которая ярко светится с испусканием характерного спектра — H-альфа. Именно по этой линии планета проявляется на кадре.
«Это немного похоже на то, как выглядели бы наши Юпитер и Сатурн, если бы были в 5000 раз моложе, чем сейчас, — пояснили учёные. — Планеты в системе WISPIT-2 примерно в 10 раз массивнее наших газовых гигантов и расположены дальше от звезды. Но в целом их внешний вид, скорее всего, не сильно отличается от того, что мог бы увидеть “инопланетный астроном” на “детской фотографии” нашей Солнечной системы, сделанной 4,5 миллиарда лет назад».

Также по теме: