Первые непосредственные наблюдения экзопланет стали возможны лишь в XXI веке. Список их все еще невелик, а прямой снимок мультипланетарной системы до недавнего времени у нас было только один — это четыре супер-Юпитера на орбите звезды HR 8799. Теперь же к нему прибавляется второй, причем это система протопланет, то есть молодых тел, которые продолжают набирать вещество из вещества диска, окружающего звезду.
Звезда PDS 70 в созвездии Кентавра принадлежит типу Т Тельца, к которому относятся крайне молодые светила, еще не вступившие в область главной последовательности: источник их энергии — это гравитационное сжатие, а не горение водорода в ядре. Она находится на расстоянии 370 световых лет от Солнечной системы, ей всего от 5 до 10 миллионов лет, а ее масса меньше солнечной (0,82 М☉).
То, что в протопланетном диске вокруг нее может идти процесс «взросления» планет, предполагали еще в середине нулевых, но только в 2018 году астрономы смогли получить действительный снимок протопланеты PDS 70b, который стал первым однозначным свидетельством того, что «сгусток» в диске звезды — это не какая-то деталь в массе вещества, а действительная планета.
Орбита PDS 70b проходит в трех миллиардах километров от звезды, что примерно соответствует расстоянию между Солнцем и Ураном, она имеет массу от 4 до 17 Юпитеров, а эффективная температура этого газового гиганта составляет 1500–1600 К.
В последнем номере Nature Astronomy группа астрономов описывает PDS 70b и вторую, только что открытую ими протопланету в этой системе, — PDS 70c. Она была обнаружена по пику H-альфа излучения (свечения водорода). Вторая планета находится на расстоянии около 5,3 миллиарда километров от своей звезды, что примерно соответствует орбите Нептуна, и менее массивна (от 1 до 10 Юпитеров), чем ее соседка. Планеты находятся в орбитальном резонансе 2:1, то есть пока PDS 70b делает два оборота вокруг звезды, PDS 70c делает один.
Значимость открытия ученые объясняют тем, что теперь у них есть прямые свидетельства того, что «проплешины» в дисках вокруг молодых звезд, подобных PDS 70, могут возникать из-за того, что это вещество собирают на себя протопланеты.
Одновременно с публикацией в Nature другая группа астрономов опубликовала статью в The Astrophysical Journal Letters, в которой уточнила данные о PDS 70b, полученные еще одним инструментом VLT. Исследователи утверждают, что колебания спектральных характеристик планеты указали на наличие у нее еще и околопланетного диска, в котором зарождаются ее будущие луны. Подобный объект астрономы впервые наблюдают непосредственно.
Our team is excited to present the first evidence for a circumplanetary disc (CPD)! CPDs are discs of gas and dust believed to surround giant planets (e.g. Jupiter) when they are born, and be the birthplace of their moons. Our results suggest newborn planet PDS 70 b has a CPD! pic.twitter.com/8ph2RdQrhx
— Valentin Christiaens (@Valentin__C) June 4, 2019
Our team is excited to present the first evidence for a circumplanetary disc (CPD)! CPDs are discs of gas and dust believed to surround giant planets (e.g. Jupiter) when they are born, and be the birthplace of their moons. Our results suggest newborn planet PDS 70 b has a CPD! pic.twitter.com/8ph2RdQrhx
Иван Шунин