Спостереження, виконані за допомогою Дуже великого телескопа Європейської південної обсерваторії (Very Large Telescope the European Southern Observatory, VLT ESO), дали змогу отримати чіткі ознаки народження планетної системи. Навколо молодої зорі АБ Візничого (AB Aurigae) міститься щільний газопиловий диск в якому астрономи помітили спіралеподібну структуру із «завитком», що позначає місце, де може формуватися планета. Спостережувана особливість може бути першим прямим свідченням появи нової планети.
«Нині вже виявлено тисячі екзопланет, але мало відомо про те, як вони формуються», — сказав Ентоні Боккалетті (Anthony Boccaletti), керівник дослідження, співробітник Паризької обсерваторії університету PSL (Universite Paris Sciences et Lettres) у Франції. Астрономи знають: планети народжуються в газопилових дисках, що оточують молоді зорі, зокрема як AB Aurigae, коли холодний газ і пил конденсуються в згустки. Нові спостереження, виконані за допомогою VLT ESO, дали змогу науковцям отримати важливі підказки, що допомагають краще зрозуміти цей процес. Результати досліджень оприлюднив журнал Astronomy & Astrophysics.
Зображення системи AB Aurigae, що показують диск навколо неї. Зображення праворуч — це збільшене фото ділянки, позначеної червоним квадратом ліворуч. На ній зображена внутрішня частина диска з дуже яскраво-жовтим «завитком» (обведений білим кольором), що, як вважають науковці, позначає місце, де формується планета. Цей завиток лежить приблизно на тій же відстані від зорі AB Aurigae, що і Нептун від Сонця. Синє коло позначає орбіту Нептуна. Зображення отримано за допомогою приймача SPHERE на Дуже великому телескопі ESO в поляризованому світлі. Фото з сайту www.eso.org.
«Нам треба спостерігати за дуже молодими системами, щоб зафіксувати момент, коли утворюються планети», — сказав Боккалетті. Але досі астрономам не вдавалося отримати чіткі й високого розділення зображення цих молодих дисків, щоб знайти «завиток», який позначає місце, де може існувати щойно сформована планета.
Нові зображення містять приголомшливу спіраль пилу та газу навколо AB Aurigae, що лежить на відстані 520 світлових років від Землі в сузір’ї Візничого (Auriga). Спіралі такого типу вказують на існування молодих планет, які «виштовхують» газ, створюючи «в диску збурення у вигляді хвилі, дещо схожої на хвилю в озері від човна», — пояснив Еммануель Ді Фолко (Emmanuel Di Folco) з Лабораторії астрофізики в Бордо (Astrophysics Laboratory of Bordeaux, LAB) у Франції, який також брав участь у дослідженні. Коли планета обертається навколо центральної зорі, ця хвиля набуває форми спірального рукава. Дуже яскраво-жовта ділянка із «завитком» поблизу центра нового зображення AB Aurigae, що лежить приблизно на тій же відстані від зорі, що й Нептун від Сонця, — одне із таких збурень, де, як вважають дослідники, формується планета.
На цій зоряній мапі червоним колом показано розташування системи AB Aurigae. Більшість зір, наведених на мапі, добре видно неозброєним оком на темному небі. Фото з сайту www.eso.org.
Перші натяки на процес формування планети навколо зорі отримано кілька років тому під час спостережень системи AB Aurigae, виконаних за допомогою Великої міліметрової/ субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA), в експлуатації якої ESO є партнером. На знімках, отриманих ALMA, науковці помітили поблизу зорі два спіральні газові рукави, що лежать у внутрішній часині диска. Наприкінці 2019 р. — початку 2020 року Боккалетті та його група астрономів з Франції, Тайваню, США і Бельгії зажадала зробити більш чітке зображення за допомогою приймача SPHERE на VLT ESO в Чилі. Зображення, отримані за допомогою SPHERE, — це зображення найвищої роздільної здатності системи AB Aurigae, отримані дотепер.
Завдяки потужній оптичній системі SPHERE астрономи змогли побачити слабке світло від дрібних пилових зерен та випромінювання, що надходять із внутрішнього диска. Вони підтвердили наявність спіральних рукавів, вперше виявлених ALMA, а також помітили ще одну дивну особливість, «завиток», який вказує на те, що в диску відбувається формування планети. «Такий завиток передбачають деякі теоретичні моделі формування планети, — сказала співавтор Енн Дютрі (Anne Dutrey), також співробітниця LAB. «Це є точка з’єднання двох спіралей, причому одна закручується всередину орбіти планети, а інша розширюється назовні, в місці розташування планети. Тут газ і пил з диска падає на планету, яка формується. Цей процес сприяє збільшенню її маси».
Європейська південна обсерваторія будує 39-метровий Надзвичайно великий телескоп, що дасть змогу астрономам краще вивчати екзопланети, ніж це нині вони роблять за допомогою ALMA та SPHERE. Як пояснює Боккалетті, цей потужний телескоп дозволить астрономам отримати ще більш докладні уявлення про планети у процесі їх формування. «У нас буде можливість прямо й краще спостерігати, як газ, що повсякчас рухається, сприяє утворенню планет», — зауважив він.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
