Международная группа исследователей из Университета Льежа (Бельгия) и Университета Монаш (Австралия) только что опубликовала результаты анализа данных прибора SPHERE Европейской южной обсерватории (ESO), которые подтверждают наличие новой протопланеты. Этот результат стал возможен благодаря передовым инструментам обработки изображений, разработанным лабораторией PSILab Льежского университета. Исследование опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества: письма. Планеты формируются из комков материала в дисках, окружающих новорожденные звезды. Когда планета еще формируется, т. е. еще собирает материал, ее называют протопланетой. На сегодняшний день только две протопланеты были однозначно идентифицированы как таковые, PDS 70 b и c, обе вращаются вокруг звезды PDS 70. Теперь это число увеличилось до трех с открытием и подтверждением наличия протопланеты в газопылевом диске. вокруг звезды HD 169142, расположенной в 374 световых годах от нашей Солнечной системы.
«Мы использовали наблюдения прибора SPHERE Очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO), полученные на звезде HD 169142, которую несколько раз наблюдали в период с 2015 по 2019 год», — объясняет Иэн Хаммонд, исследователь из Университета Монаша ( Австралия), который учился в ULiege в рамках своей докторской диссертации. «Поскольку мы ожидаем, что планеты будут горячими, когда они формируются, телескоп сделал инфракрасные изображения HD 169142, чтобы найти тепловые сигнатуры их формирования. С помощью этих данных мы смогли подтвердить присутствие планеты HD 169142 b около 37 а.е. (37 астрономических единиц, или в 37 раз больше расстояния от Земли до Солнца) от своей звезды — немного дальше, чем орбита Нептуна». Еще в 2019 году группа исследователей под руководством Р. Граттона ранее выдвинула гипотезу о том, что видимый на их снимках компактный источник может проследить протопланету. Новое исследование подтверждает эту гипотезу как путем повторного анализа данных, использованных в их исследовании, так и путем включения новых наблюдений лучшего качества.
Различные изображения, полученные с помощью прибора SPHERE компании VLT в период с 2015 по 2019 год, показывают компактный источник, который перемещается во времени, как и ожидалось для планеты, вращающейся на расстоянии 37 астрономических единиц от своей звезды. Все наборы данных, полученные с помощью инструмента SPHERE, были проанализированы с помощью современных инструментов обработки изображений, разработанных командой PSILab в Льежском университете. «Последний набор данных, рассмотренный в нашем исследовании, полученный в 2019 году, имеет решающее значение для подтверждения движения планеты», — объясняет Валентин Кристианс, исследователь PSILab Льежского университета. «Этот набор данных не был опубликован до сих пор». Новые изображения также подтверждают, что планета, должно быть, вырезала кольцевую щель в диске, как и предсказывали модели. Эта щель хорошо видна при наблюдении за диском в поляризованном свете. «В инфракрасном диапазоне мы также можем видеть спиральный рукав в диске, созданный планетой и видимый в ее следе, что позволяет предположить, что другие протопланетные диски, содержащие спирали, также могут содержать еще не открытые планеты», — говорит Хаммонд.
Изображения в поляризованном свете, а также инфракрасный спектр, измеренный исследовательской группой, также указывают на то, что планета покрыта значительным количеством пыли, скопившейся с протопланетного диска. Эта пыль может быть в форме околопланетного диска, небольшого диска, который формируется вокруг самой планеты, который, в свою очередь, может образовывать спутники. Это важное открытие показывает, что обнаружение планет с помощью прямых изображений возможно даже на очень ранней стадии их формирования. «Среди обнаружений формирующихся планет за последние десять лет было много ложных срабатываний», — говорит Валентин Кристианс. «Помимо протопланет системы PDS 70, статус других кандидатов до сих пор горячо обсуждается в научном сообществе. Протопланета HD 169142 b, похоже, имеет свойства, отличные от свойств протопланет системы PDS 70, что очень интересно. Кажется, что мы запечатлели его на более ранней стадии его формирования и эволюции, так как он все еще полностью погребен или окружен большим количеством пыли».
Учитывая очень небольшое количество подтвержденных формирующихся планет на сегодняшний день, открытие этого источника и его последующие действия должны дать нам лучшее понимание того, как формируются планеты, и в частности планеты-гиганты, такие как Юпитер. Дальнейшие характеристики протопланеты и независимое подтверждение могут быть получены в ходе будущих наблюдений с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Высокая чувствительность JWST к инфракрасному излучению действительно должна позволить исследователям обнаруживать тепловое излучение горячей пыли вокруг планеты.
