Астрономи підтвердили наявність наймолодшої відомої планети, дитячого світу розміром з Юпітер, якому менше мільйона років, який утворився набагато раніше, ніж очікувалося.
Астрономи підтвердили наймолодшу відому планету, світ віком менше 1 мільйона років, який все ще оточений матеріалом, з якого він утворився. Молода планета, відома як Еліас 2-24 b, розташована в закрученому диску газу та пилу навколо своєї головної зірки.
Його надзвичайна молодість змушує дослідників переглянути, як швидко утворюються великі планети.
«Нашим моделям утворення планет уже важко пояснити попередні записи про наймолодшу планету — чотиристоронній зв’язок між двома планетами, що обертаються навколо зірки PDS 70, і двома планетами, що обертаються навколо зірки WISPIT 2, — яким понад 5 мільйонів років», — сказав Лукас Сієза, професор Instituto de Estusodico a. деталі результатів. «Ілля 2-24 b показує нам, що навіть найкращі моделі формування нашої планети все ще пропускають деякі важливі процеси».
Планета, захована всередині пилового диска
У дослідженні, опублікованому 16 вер Листи астрофізичного журналуДослідники на чолі з Андреа Бернарді, докторантом Університету Дієго Порталес у Чилі, переглянули архівні дані спостережень семи зірок.
Раніше ці зірки спостерігали за допомогою коронографа в обсерваторії WM Keck на Гаваях, яка співпрацює з НАСА згідно з угодою про співпрацю. Коронограф блокує більшу частину інтенсивного світла зірки, полегшуючи астрономам пошук дуже слабких об’єктів поблизу.
Кожна із семи зірок оточена уламковим диском, повним пилу, газу, льоду та кам’яного матеріалу. Астрономів особливо цікавлять порожнечі та інші утворення в цих дисках, оскільки такі особливості можуть вказувати на те, що планети формуються та прочищають шляхи через навколишній матеріал.
Фільтруючи яскраве світло від зірок, команда шукала слабкі планети в цих дисках, які інакше було б важко виявити. Планети, які обертаються навколо зірок за межами нашої Сонячної системи, називаються екзопланетами.
“Планети повинні з’явитися всередині пустот, тому що вони їх вирізають”, – сказав Бернарді. «І саме там ми знаходимо Іллю 2-24b».
Еліас 2-24 b має масу приблизно Юпітера, а його головна зірка знаходиться приблизно в 450 світлових роках від Землі. Оскільки система дуже молода, вона дає астрономам рідкісну можливість досліджувати умови, які можуть бути схожі на те, як виглядала наша Сонячна система мільярди років тому.
Анімація художника про Еліас 2-24 b, наймолодшу екзопланету, виявлену на сьогоднішній день, що росте в газово-пиловому диску, що оточує її молоду зірку. Матеріал диска активно накопичується на планеті з масою Юпітера, яка знаходиться у видимій щілині в диску, підтверджуючи провідну теорію формування гігантської планети. Авторство: Обсерваторія В. М. Кека / Адам Макаренко
Перегляньте зону будівництва планети
Зірки утворюються всередині гігантських хмар газу та пилу. Після народження зірки матеріал, що залишився, обертається навколо неї в диску. З часом частинки всередині цього диска можуть стикатися, злипатися разом і перетворюватися на все більші об’єкти, зрештою утворюючи планети, які розчищають шляхи навколо навколишнього матеріалу.
Вивчення цієї першої стадії є складним, оскільки новонароджені планети часто ховаються за газом і пилом, які утворюються з них.
Більшість відомих екзопланет були відкриті транзитним методом. Транзит відбувається, коли планета проходить перед своєю зіркою з нашої точки зору, в результаті чого зірка трохи тьмяніє.
Але молоді планети може бути важко виявити таким чином. Щільний пил може приховати їх, а планети, розташовані далі від своїх зірок, займають більше часу, щоб завершити кожну орбіту, що робить транзити менш частими.
Як наслідок, переважній більшості з приблизно 6000 підтверджених екзопланет мільярди років і вони обертаються відносно близько до своїх зірок.
Тому астрономи створюють моделі формування планет, використовуючи комбінацію теорії, комп’ютерного моделювання та спостережень молодих зірок, оточених дисками, де планети часто невидимі. Відкриття дуже молодих світів, таких як Еліас 2-24 b, може надати важливі докази для вдосконалення цих моделей.
«Галактика постійно створює нові зірки та планети, тому їх багато на кожному етапі еволюції», — сказав Сьєза. «Це означає, що ми можемо бачити весь процес теоретично, але є велика прогалина в тому, що може виявити більшість телескопів. Зараз ми майже сліпі щодо цих маленьких планет».
Десятилітня таємниця нарешті збирається воєдино
Нове підтвердження також вирішує питання, яке астрономи досліджували майже десять років.
Попередні спостереження з ALMA (Atacama Large Millimeter/submilimeter Array) у Чилі виявили розрив у пиловому диску навколо Elias 2-24. Пізніше Дуже великий телескоп Європейської південної обсерваторії в Чилі виявив крихітну точку світла всередині тієї ж порожнечі.
Спостереження одразу підняло ймовірність того, що астрономи бачать молоду планету. Але цю ідею було важко узгодити з існуючими моделями формування планет.
Згідно з цими моделями, планета не мала мати достатньо часу, щоб вирости настільки великою на такій відстані від своєї зірки. Сучасні оцінки показують, що формування планети розміром з Юпітер на відстані приблизно від Юпітера до Сонця (що трохи більше ніж у п’ять разів перевищує відстань від Землі до Сонця) займе близько 5 мільйонів років. Будівництво такої планети далі повинно зайняти ще більше часу.
Але таємнича пляма виявилася приблизно в 55 разів далі від своєї зірки, ніж Земля від Сонця, і вона вже демонструвала ознаки того, що поводиться як планета, що формується.
Архівні спостереження планети підтверджують
Бернарді та його колеги звернулися до архіву обсерваторії Кека, фінансованого NASA партнерства між обсерваторією Кека та Інститутом науки про екзопланети NASA при Каліфорнійському технологічному інституті/IPAC, щоб перевірити, чи з’являвся об’єкт у попередніх спостереженнях.
Вони знайшли те саме слабке джерело в даних Кека, зібраних у 2018 та 2020 роках.
Об’єднавши спостереження та відстежуючи рух об’єкта з плином часу, дослідники визначили, що він поводився як планета, що обертається, а не як фонова зірка чи артефакт, створений у процесі фотографування. Ці докази дозволили групі підтвердити, що об’єкт належить до Іллі 2-24 р.н.
«Зазвичай ми чуємо про окремі телескопи, але це підтвердження було можливим лише за допомогою кількох телескопів», — сказав Бернарді. «Elias 2-24 b знаходиться на межі того, що можуть виявити сучасні телескопи, але з новими інструментами, такими як космічний телескоп NASA Nancy Grace, такі відкриття мають стати легшими».
Роман може розкривати новонароджені планети
Роман, який щойно був запущений 30 серпня, має передовий коронограф, призначений для виявлення планет, які важко відрізнити багатьма нинішніми телескопами від їх надмірного зоряного світла.
Використовуючи прямий підхід до отримання зображень, Роман зможе виявляти планети на набагато вужчих орбітах, включаючи справжні аналоги Юпітера, які існуючі інструменти важко помітити. Ілля 2-24 b, для порівняння, обертається приблизно в 10 разів далі від своєї зірки.
Ця розширена здатність може надати астрономам доступ до значною мірою прихованої популяції молодих планет, допомагаючи заповнити одну з найбільших прогалин у спостереженні у вивченні формування планет.
«Це лише початок нової ери відкриттів», — сказав Сьєза. «Дивно, що завдяки сучасним технологіям ми можемо побачити процес формування планет, а Роман виводить полювання на планети на новий рівень».
Довідка: «Пошук вбудованих протопланет за допомогою вихрового коронографа Keck/NIRC2: підтвердження наявності основної планети у вузькому дисковому проміжку Еліаса 2-24», автори Андреа Бернарді, Аліса Зурло, Лукас А. Сьєза, Гаррет Руан, Валентина Діуро, Грейппріг, Ангеуро Крістіенс Мавет, Діно Меса, Себастьян Перес і Джонатан П. Вільямс 16 вересня 2026 р Листи астрофізичного журналу.
DOI: 10.3847/2041-8213/ae9bb6
Ніколи не пропустіть прорив: приєднуйтесь до інформаційного бюлетеня SciTechDaily.
Слідкуйте за нами в Google і Google News.
