По мнению астрономов и астрофизиков, планеты рождаются в протопланетных дисках — кольцах из пыли и газа, окружающих молодые, только что родившиеся звезды. Хотя сотни таких дисков были обнаружены по всей Вселенной, наблюдения за реальным рождением и формированием планет в этих средах оказались трудными.
Астрономы в Центре астрофизики (CfA) разработали новый способ обнаружения этих неуловимых новорожденных планет. С его помощью они обнаружили неопровержимые доказательства того, что в диске скрывается небольшая планета, похожая на Нептун или Сатурн. Результаты были описаны в The Astrophysical Journal Letters.
Непосредственное обнаружение молодых планет очень сложно и до сих пор было успешным только в одном или двух случаях. Планеты всегда слишком тусклые, чтобы мы могли их увидеть, потому что они покрыты толстыми слоями газа и пыли. Вместо прямого наблюдения ученые должны искать подсказки, чтобы сделать вывод, что под пылью развивается планета.
Все началось с того, что научная группа решила повторно изучить протопланетный диск, известный как LkCa 15. Расположенный примерно в 518 световых годах от нас, диск находится в созвездии Тельца на небе. Ранее исследователи сообщали о доказательствах образования планет на диске, используя наблюдения обсерватории ALMA. Изучив новые данные ALMA с высоким разрешением о LkCa 15, полученные в основном в 2019 году, ученые обнаружили две слабые особенности, которым ранее не удилялось внимания. Это было два отдельных и ярких сгустка вещества, вращающихся внутри колец пыли. Материал принял форму небольшого комка и большей дуги, которые были разделены на 120 градусов. Чтобы выяснить, что вызвало накопление материала, ведущий автор исследования изучил сценарий с помощью компьютерных моделей. Он обнаружила, что их размер и расположение соответствуют модели присутствия планеты.
Длинные точки указывают на положения в пространстве, известные как точки Лагранжа, где два движущихся тела — например, звезда и вращающаяся вокруг планеты — создают вокруг себя усиленные области притяжения, где может накапливаться вещество. Обнаруженные дуга и сгусток материала располагаются в точках Лагранжа L4 и L5. Между ними на 60 градусов спрятана маленькая планета, вызывающая скопление пыли в точках L4 и L5.
Согласно результатам, планета размером примерно с Нептун или Сатурн и возрастом от одного до трех миллионов лет. Это очень молодой объект, если мы говорим о планетах.
Из-за технологических ограничений прямое изображение маленькой новорожденной планеты в ближайшее время может оказаться невозможным. Однако авторы работы считают, что дальнейшие наблюдения LkCa 15 с помощью ALMA могут предоставить дополнительные доказательства, подтверждающие это планетарное открытие.
