Астрономия

До сих пор вокруг молодой звезды MP Mus (PDS 66), расположенной в 100 световых годах от Земли, не наблюдали никаких признаков формирования планет. Однако анализ данных, полученных с помощью радиотелескопа ALMA и обсерватории «Гайя», впервые позволил обнаружить в протопланетном диске светила гигантскую экзопланету по «покачиванию» звезды.

Протопланетный диск MP Mus — оранжевого карлика спектрального класса K1IVe — астрономы изучали с помощью ALMA еще в 2023 году, однако никаких признаков формирующихся планет тогда не обнаружили. Все выглядело слишком спокойно для звезды возрастом 7-10 миллионов лет — именно в этом возрасте в большинстве дисков появляются следы взаимодействия с зарождающимися планетами.

Теперь международная исследовательская группа под руководством Альваро Рибаса (Álvaro Ribas) из Кембриджского университета (Великобритания) решила «посмотреть» на диск  с помощью ALMA в более длинных радиоволнах, около трех миллиметров, чтобы «увидеть» скрытые структуры сквозь пылевую завесу. Результаты оказались неожиданными: вблизи звезды выявили внутреннюю полость, а дальше от нее — две внешние щели. Значит, в протопланетном диске формируются планеты, просто ранее они оставались незамеченными.

Независимый анализ движения светила, выполненный с помощью миссии «Гайя» астрономом Мигелем Виоке (Miguel Vioque) из Европейской южной обсерватории (Германия), также показал, что MP Mus «покачивается»: такой эффект указывает на гравитационное воздействие массивного тела, находящегося на орбите вокруг звезды. Сначала Виоке усомнился в расчетах, ведь ранее в системе не нашли планет. Но, прочитав доклад Рибаса о новой полости в диске, понял, что отклонения действительно могут быть вызваны молодой планетой.

Совместное моделирование показало, что наблюдаемые данные — включая структуру диска и колебания положения звезды — согласуются с предположением о наличии вблизи нее гигантской планеты. Масса небесного тела, по оценкам, составила от трех до 10 масс Юпитера, а расстояние до светила — примерно 449 миллионов километров. Таким образом, сочетание астрометрических данных «Гайя» и детализированных наблюдений ALMA позволило впервые обнаружить экзопланету в протопланетном диске ранее «пустой» системы.

Результаты научной работы, опубликованной в журнале Nature Astronomy, показали, что вблизи звезд, подобных MP Mus, могут скрываться целые семейства молодых планет. Исследователи отметили, что примененный ими метод, наряду с модернизацией ALMA и запуском новых радиотелескопов, позволит обнаружить больше подобных протопланетных дисков, чтобы лучше понять, как зарождаются планеты, в том числе землеподобные.