Астрономия

Молодая звезда HD 135344B похожа на миниатюрный Млечный Путь: в окружающем ее протопланетном диске из пыли и газа появилась пара «рукавов». Фигурные «пробелы» в дисках уже встречались астрономам, но тут ученые впервые разглядели «скульптора» — экзопланету.

HD 135344B — звезда спектрального класса F8V, расположенная в составе двойной системы в 440 световых годах от нас. Ее возраст — около 12 миллионов лет, вокруг по-прежнему крутится диск из пыли и газа.

Протопланетный диск прославил HD 135344B. В нем отчетливо видны «рукава», что делает объект похожим на миниатюрную галактику. Примечательный «узор» астрономы впервые разглядели еще в 2009 году и продолжали изучать с возрастающей точностью наблюдений.

«Рукава», разрывы и пустоты часто встречаются ученым во «взрослых» протопланетных дисках. Чаще всего их связывают с формированием экзопланет. Эти предположения подкрепляются компьютерным моделированием. Хотя модели «предсказывают» расположение объектов, «вырезающих» в дисках полости, разглядеть «скульпторов» напрямую никак не удавалось — до системы HD 135344B.

Вблизи звезды HD 135344B, на «истоке» одного из «рукавов» диска, ученые обнаружили кандидата в экзопланету. Судя по его расположению и характеристикам полостей в диске, этот объект — «скульптор» спирали. Так ученые впервые подтвердили связь между формирующейся планетой и «узором» протопланетного диска. Наблюдения вели в апреле 2024 года с помощью камеры ERIS, установленной на телескопе VLT. Результаты анализа данных опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.

Объект находится на расстоянии примерно 28,4 астрономической единицы от звезды (астрономическая единица — среднее расстояние от Солнца до Земли). Для сравнения: в нашей системе на среднем расстоянии 30 астрономических единиц от Солнца «летает» Нептун.

Наблюдаемый объект в два раза больше Юпитера и как минимум в семь раз массивнее. При таких размерах он может быть либо очень массивной планетой, либо коричневым субкарликом. Как объяснили авторы научной работы, коричневый субкарлик полностью «вычистил» бы внутреннюю область диска, поэтому с высокой вероятностью это все же массивная планета.

Формирующаяся экзопланета по многим параметрам совпала с результатами компьютерного моделирования в проведенных ранее исследованиях. Так, в работе от 2016 года ученые по распределению полостей в диске «предсказали» существование планеты в два раза массивнее Юпитера, расположенной на расстоянии 30 астрономических единиц от светила.

«В отличие от множества прошлых наблюдений, мы смогли напрямую поймать „сигнал“ протопланеты, внедренной в диск, что потенциально делает это обнаружение переломной точкой. Это дает гораздо больше уверенности в существовании планеты, так как мы наблюдаем ее собственный свет», — объяснил ведущий автор нового исследования Франческо Майо из Флорентийского университета (Италия).

Формирующиеся планеты меняют структуру протопланетного диска, а образовавшиеся полости и «рукава», в свою очередь, влияют на движение планеты. Это взаимодействие может как ускорять рост, так и тормозить эволюцию объекта, даже проводить к разрушительным последствиям. Именно поэтому понимание сложной динамики их «общения» столь важно для теории формирования планет.