AB Возничего b — это молодая экзопланета, которая все еще находится на стадии формирования внутри газопылевого диска вокруг своей звезды. Спектрограф MUSE, установленный на VLT, позволил ученым изучить ее в новых подробностях.
Наблюдая за рождением планет
С момента первого открытия планет за пределами солнечной системы в 1995 году было идентифицировано более 6000 экзопланет. Многие из этих планет обладают свойствами, существенно отличающимися от восьми планет нашей солнечной системы. Как формируются и эволюционируют такие разнообразные экзопланеты и какие из них могут стать похожими на Землю планетами, способными поддерживать жизнь?
Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо наблюдать молодые планеты в момент их формирования в местах рождения. Однако из-за сложности таких исследований прямые наблюдения планет, которым всего несколько миллионов лет, были чрезвычайно ограниченными. Небольшие каменистые планеты, такие как Земля, которые могут поддерживать жизнь, и гигантские газовые планеты, такие как Юпитер, рождаются вокруг звезд, подобных Солнцу. Их местом рождения является тонкая, дискообразная структура газа и пыли, известная как протопланетный диск. Протопланетные диски наблюдаются не только вокруг звезд, похожих на Солнце, но и вокруг более массивных или легких молодых светил.
Непосредственное наблюдение протопланет
С 2010-х годов их детализированные структуры были обнаружены 8-метровыми телескопами, такими как телескоп Subaru (в видимом и инфракрасном свете) и обсерватория ALMA (в радиоволнах). Хотя многие планеты были обнаружены косвенно на основе тонких структур в этих дисках — таких как пробелы или спиральные рукава — непосредственный захват новообразованных планет (протопланет) в дисках до сих пор удалось осуществить лишь в нескольких случаях, включая PDS 70 b и c и AB Возничего b (AB Aur b). Считается, что это связано с тем, что большинство протопланет встроены в диск и становятся более заметными только тогда, когда вырезают пробелы в диске или наблюдаются непосредственно сверху.
Протопланеты также считаются такими, которые активно собирают материал из окружающего диска во время своего роста. Однако подробные спектроскопические наблюдения этого накопления массы из встроенного диска до сих пор были ограничены системой PDS 70.
Эмиссия водорода в системе AB Возничего
В новом исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal Letters, международная команда исследователей во главе с Центром астробиологии (Япония) и Университетом Техаса в Сан-Антонио (США) смогла выявить линии излучения водорода от AB Возничего b, используя мультиобъект. Эти линии излучения рассматриваются как доказательство аккреции массы с аккреционного диска вокруг планеты на протопланету.
Излучение водорода обычно наблюдается вокруг молодых звезд и их протопланетных дисков. В данном случае излучение происходит из материала, акрецируемого на небольшой диск, окружающий все еще встроенную протопланету.
Обнаруженная эмиссия Hα на позиции AB Возничего b имеет обратный профиль P Лебедя, подобный тому, что наблюдается у молодых звезд, проходящих через массовую аккрецию. На сегодняшний день AB Возничего b является единственной протопланетой с таким типом эмиссии. Ее молодой возраст (~2 млн лет) и большое количество материала вокруг подтверждают, что AB Возничего b является все еще формируемой протопланетой.
Ранее только PDS 70 b и c показывали эмиссию ядер водорода, но эти планеты расположены в промежутках диска; AB Возничего b все еще встроена в диск, что делает это первым таким наблюдением с признаками впадения.
AB Возничего b имеет массу примерно в четыре раза больше юпитерианской и вращается на расстоянии 93 астрономических единиц от своей звезды. Такой отдаленной гигантской планеты не существует в Солнечной системе. Стандартные модели формирования планет не могут полностью объяснить ее формирование так далеко от звезды, прежде чем произойдет миграция. Это открытие поддерживает сценарий, согласно которому массивные планеты могут формироваться благодаря гравитационной нестабильности в диске, обеспечивая представление о типе гигантской планеты, которого не наблюдалось в нашей Солнечной системе.
Источник phys.org
