Астрономи вперше побачили, як утворюються супутники планет

Найбільший телескоп у світі дозволив розглядати картину, про яку ще кілька років тому і мріяти було не мождиво. Вчені спостерігали хмару речовини, що оточує новонароджену планету, з якого, ймовірно, утворюються її супутники.

Про відкриття повідомляє наукова стаття , опублікована у виданні Astrophysical Journal Letters міжнародною групою дослідників.

Нові та все більш досконалі астрономічні інструменти дарують людству одне грандіозне відкриття за іншим. Якихось 30 років тому не було відомо ні однієї планети за межами Сонячної системи, а тепер їх знайдено більше чотирьох тисяч, і мало не щотижня відкриваються нові. Деякий час назад неможливо було собі уявити, що люди отримають перші прямі зображення екзопланет (правда, поки лише в інфрачервоних променях). А зовсім недавно фахівці вперше "сфотографували" протопланети, тобто планету на стадії формування.

Ця "новонароджена" називається PDS 70b і розташована в 320 світлових роках від Землі в сузір'ї Центавра. Недавні спостереження за нею в найбільший телескоп у світі, VLT, принесли нове приголомшливе відкриття. Навколо PDS 70b існує хмара речовини, яке, ймовірно, є будівельним матеріалом для її майбутніх супутників.

Така структура по-англійськи називається circumplanetary disk, що можна перевести як "навколопланетного диск". Теоретики давно вважають, що супутники планет-гігантів утворюються з таких дисків. Це схоже на формування самих планет з протопланетного диска навколо зірки. (Таким чином, системи Юпітера або Сатурна нагадують Сонячну систему в мініатюрі не тільки своїм нинішнім виглядом, але, імовірно, і своєю історією.)

Астрономи будували моделі освіти супутників з навколопланетних дисків. Але ніяких спостережних даних про те, що такі диски взагалі існують, не було до самого останнього часу, коли в дію вступили найпотужніші сучасні інструменти.

"Ми знайшли перший доказ наявності диска з газу і пилу навколо [протопланети], відомого як навколопланетного диск, - стверджує перший автор статті Валентин Крістіанс ( Valentin Christiaens ) з Університету Монаша в Австралії. - Ми думаємо, що великі супутники Юпітера та інших газових гігантів народилися в такому диску, тому наша робота допомагає пояснити, як утворилися планети [і їх супутники] в нашій Сонячній системі ".

Астрономи спостерігали хмара речовини, що оточує PDS 70b, на декількох довжинах хвиль в інфрачервоному діапазоні. Правда, щоб відокремити випромінювання навколопланетного диска від світіння батьківської зірки, самої протопланети і протопланетного диска, з якого вона сформувалася, їм довелося розробити спеціальний метод обробки даних.

"Розроблений нами алгоритм може бути використаний для отримання слабких сигналів з інших складних наборів даних", - говорить Крістіанс.

Слід підкреслити, що астрономи виявили тільки сам навколопланетного диск. Той факт, що з нього утворюються супутники, слід тільки з теоретичних моделей. Побачити самі місяця PDS 70b техніка поки не дозволяє.

Спостереження також допомогли заново визначити характеристики самої протопланети. Згідно з розрахунками авторів, по масі вона перевершує Юпітер приблизно в десять разів, а по радіусу - в 1,6 рази. Гравітація на поверхні в десять тисяч разів більша за земну, а температура становить 1200-1300 ° C. Можливо, в атмосфері планети присутній суцільний шар хмар.

Всі ці параметри не унікальні. Астрономам відомі і набагато більш масивні (до 80 юпітерів), і куди більш гарячі планети.

Унікальність PDS 70b полягає в тому, що це перша протопланета, для якої отримано пряме зображення, а тепер і перша, у якій виявлено навколопланетного диск.

"Наше дослідження допомагає нам зрозуміти, як виникла наша Сонячна система, вік якої становить 4,6 мільярда років, і як ми сюди потрапили", - робить висновок Крістіанс.

Фото: v-kosmose