Астрономы открыли зарождающуюся систему планет

Инфракрасное изображение протопланетного диска PDS 70, полученное инструментом HiCIAO. На снимке видна темная пустая зона вблизи звезд -

Большая международная группа астрономов сделала открытие, которое возможно расскажет много нового о формировании планетарных систем, подобных нашей собственной.

Дзюн Хасимото из Национальной астрономической обсерватории Японии, Руобин Дун из Принстона и их коллеги использовали телескоп Subaru для наблюдения за звездой PDS 70, расположенной на расстоянии 460 световых лет от Земли. По массе она сопоставима с Солнцем, а ее возраст оценивается всего в 10 миллионов лет.

Как и многие молодые звезды солнечного типа, PDS 70 имеет так называемый протопланетный диск. Он формируется из газа и пылеобразных частиц, оставшихся после образования звезды. Из такого же материала в свое время сформировались планеты, кометы и метеориты Солнечной системы.

Теперь у ученых есть основания полагать, что они стали свидетелями зарождения новой системы. Изображения, полученные телескопом Subaru, ясно показывают гигантский разрыв внутри диска — самый большой из когда-либо найденных у звезд с такой массой.

Такие разрывы можно объяснить наличием новорожденной планеты, которая, как космический пылесос, собирает материал газопылевого диска вдоль своей орбиты. Но в данном случае разрыв настолько большой, что астрономы подозревают наличие у PDS 70 целого планетарного «детского сада».

До этого звезду уже наблюдали с помощью чилийского «Очень большого телескопа» (VLT). Его точности хватило, чтобы установить наличие протопланетного диска, но разглядеть детали его строения тогда не получилось. Теперь на помощь исследователям пришёл установленный на телескопе Subaru инструмент HiCIAO, получивший высококонтрастные изображения звезды.

На них четко видна темная область в непосредственной близости от светила (распространяющаяся до расстояния 70 астрономических единиц). Позже ученые изучили спектральное распределение энергии самой звезды и обнаружили у самых границ светила ещё один диск с наружным радиусом, равным одной астрономической единице.

«Исследование систем, похожих на PDS 70, которые имеют огромные дыры в протопланетном диске, соответствующие сразу нескольким планетам-гигантам, открывают большие перспективы для непосредственного изучения формирования планет в дисках, — говорит Руобин в пресс-релизе NAOJ. – Благодаря мощной комбинации телескопа Subaru и HiCIAO мы можем увидеть, как выглядела Солнечная система в зачаточном состоянии».

Следующей задачей астрономов будет разглядеть сами планеты, которые, как они считают, прячутся внутри обнаруженного разрыва. Скорее всего, сделать это окажется гораздо сложнее, потому что яркость молодой звезды значительно перекрывает тусклый свет, отражённый планетами. Но исследователи надеются на успех, так как в системе могут присутствовать так называемые газовые гиганты.

«Конечно, нам очень хочется получить прямые изображения планет в процессе формирования в протопланетном диске, — добавляет Руобин. – Так мы узнаем когда, где и как они формируются».