Международная команда исследователей под руководством Астробиологического центра в Японии впервые получила прямое доказательство того, как гигантские планеты набирают массу. Используя спектрограф MUSE на Очень большом телескопе (VLT) в Чили, астрономы зафиксировали процесс аккреции, или падения вещества, на протопланету AB Aurigae b. Этот объект, все еще погруженный в свой газопылевой «кокон», позволил в реальном времени увидеть один из самых хаотичных процессов во Вселенной.
Протопланета AB Aurigae b, чье существование было подтверждено с помощью телескопа Subaru, представляет собой газовый гигант массой примерно в четыре раза больше массы Юпитера. Она вращается вокруг своей молодой звезды на колоссальном расстоянии в 93 астрономические единицы, что почти в три раза дальше, чем Нептун от Солнца. Возраст всей звездной системы оценивается всего в 2 миллиона лет, что делает ее идеальной лабораторией для изучения самых ранних этапов планетообразования.
Ключевым доказательством продолжающегося роста планеты стало обнаружение эмиссионных линий водорода альфа (H-alpha). Эти линии испускает горячий газ, который по спирали устремляется к протопланете, питая ее из окружающего протопланетного диска. В отличие от других молодых планет, обнаруженных в уже расчищенных от газа и пыли «пробелах» диска, AB Aurigae b все еще находится в своей первоначальной среде формирования.
Спектральный анализ выявил уникальную сигнатуру, известную как «обратный профиль P Лебедя» (inverse P Cygni profile). Это первый случай четкой фиксации такого профиля у протопланеты, что является неопровержимым свидетельством идущей массовой аккреции. Данный профиль показывает, что часть газа движется к нам (синее смещение) со скоростью около 100 километров в секунду, в то время как другое вещество поглощается, двигаясь от нас (красное смещение) на планету со скоростью примерно 75 километров в секунду.
Наблюдение подтверждает фундаментальную роль околопланетных дисков. Эти меньшие по размеру диски, вращающиеся непосредственно вокруг протопланеты, действуют как гигантские воронки. Они захватывают материал из более крупного, протопланетного диска, и направляют его непосредственно на формирующуюся планету, обеспечивая ее стремительный рост.
Это открытие бросает серьезный вызов стандартной модели формирования планет — модели аккреции ядра. Согласно этой теории, которая успешно объясняет появление Юпитера и Сатурна, планеты-гиганты формируются путем медленного накопления твердого ядра, которое затем притягивает к себе огромные объемы газа. Однако эта модель не может объяснить существование такого массивного объекта, как AB Aurigae b, на столь большом удалении от своей звезды.
Полученные данные служат весомым аргументом в пользу альтернативной теории, согласно которой планеты-гиганты могут образовываться в результате быстрой гравитационной нестабильности. В этом сценарии плотные области во внешних частях протопланетного диска могут стремительно коллапсировать под действием собственной гравитации, формируя планету напрямую, без стадии медленного роста ядра.
Протопланеты — это небесные тела, находящиеся в процессе превращения в полноценные планеты. Часто они обладают массой, в несколько раз превышающей массу Юпитера, и активно поглощают окружающий материал. Ярким примером выжившей протопланеты в нашей Солнечной системе является астероид Веста.
Теперь перед учеными стоит задача определить, какая часть зафиксированного излучения исходит непосредственно от самой планеты, а какая — от переизлученного света ее околопланетного диска. Началась новая эра в изучении планетообразования, в рамках которой астрономы будут вести поиск аналогичных аккреционных сигнатур у других молодых звезд.
Изображение носит иллюстративный характер
Протопланета AB Aurigae b, чье существование было подтверждено с помощью телескопа Subaru, представляет собой газовый гигант массой примерно в четыре раза больше массы Юпитера. Она вращается вокруг своей молодой звезды на колоссальном расстоянии в 93 астрономические единицы, что почти в три раза дальше, чем Нептун от Солнца. Возраст всей звездной системы оценивается всего в 2 миллиона лет, что делает ее идеальной лабораторией для изучения самых ранних этапов планетообразования.
Ключевым доказательством продолжающегося роста планеты стало обнаружение эмиссионных линий водорода альфа (H-alpha). Эти линии испускает горячий газ, который по спирали устремляется к протопланете, питая ее из окружающего протопланетного диска. В отличие от других молодых планет, обнаруженных в уже расчищенных от газа и пыли «пробелах» диска, AB Aurigae b все еще находится в своей первоначальной среде формирования.
Спектральный анализ выявил уникальную сигнатуру, известную как «обратный профиль P Лебедя» (inverse P Cygni profile). Это первый случай четкой фиксации такого профиля у протопланеты, что является неопровержимым свидетельством идущей массовой аккреции. Данный профиль показывает, что часть газа движется к нам (синее смещение) со скоростью около 100 километров в секунду, в то время как другое вещество поглощается, двигаясь от нас (красное смещение) на планету со скоростью примерно 75 километров в секунду.
Наблюдение подтверждает фундаментальную роль околопланетных дисков. Эти меньшие по размеру диски, вращающиеся непосредственно вокруг протопланеты, действуют как гигантские воронки. Они захватывают материал из более крупного, протопланетного диска, и направляют его непосредственно на формирующуюся планету, обеспечивая ее стремительный рост.
Это открытие бросает серьезный вызов стандартной модели формирования планет — модели аккреции ядра. Согласно этой теории, которая успешно объясняет появление Юпитера и Сатурна, планеты-гиганты формируются путем медленного накопления твердого ядра, которое затем притягивает к себе огромные объемы газа. Однако эта модель не может объяснить существование такого массивного объекта, как AB Aurigae b, на столь большом удалении от своей звезды.
Полученные данные служат весомым аргументом в пользу альтернативной теории, согласно которой планеты-гиганты могут образовываться в результате быстрой гравитационной нестабильности. В этом сценарии плотные области во внешних частях протопланетного диска могут стремительно коллапсировать под действием собственной гравитации, формируя планету напрямую, без стадии медленного роста ядра.
Протопланеты — это небесные тела, находящиеся в процессе превращения в полноценные планеты. Часто они обладают массой, в несколько раз превышающей массу Юпитера, и активно поглощают окружающий материал. Ярким примером выжившей протопланеты в нашей Солнечной системе является астероид Веста.
Теперь перед учеными стоит задача определить, какая часть зафиксированного излучения исходит непосредственно от самой планеты, а какая — от переизлученного света ее околопланетного диска. Началась новая эра в изучении планетообразования, в рамках которой астрономы будут вести поиск аналогичных аккреционных сигнатур у других молодых звезд.
