Астрономы впервые увидели пылевой диск вокруг протопланеты

Астрономы впервые надежно зарегистрировали наличие пылевого диска вокруг протопланеты в экзопланетной системе. Сделать это удалось благодаря радиотелескопу ALMA, который наблюдал за системой молодой звезды PDS 70, сообщается на сайте Европейской южной обсерватории.

Задача поиска протопланет, находящихся в газопылевых дисках вокруг молодых звезд крайне важна для экзопланетологии, так как наблюдения за подобными объектами позволяют уточнить модели образования и роста как самих экзопланет, так и их спутников — экзолун. Однако прямые наблюдения за протопланетами достаточно сложны, в основном ученые находят лишь в инфракрасном диапазоне кандидатов в газовые гиганты на больших расстояниях от звезд. 

На сегодняшний день самым надежным случаем обнаружения протопланет в околозвездном диске остается система молодой маломассивной звезды PDS 70, которая относится к типу Т Тельца и находится на расстоянии 370 световых лет от Солнца. В 2018 году астрономы получили первое в истории прямое изображение протопланеты, а в дальнейшем отыскали вторую протопланету в системе. PDS 70b находится на среднем расстоянии 22 астрономических единицы от звезды, а PDS 70c — 34 астрономических единицы от звезды, обе планеты обладают массой менее 10 масс Юпитера.

Группа астрономов во главе с Мириам Бенисти (Myriam Benisty) из Гренобльского университета во Франции опубликовала результаты наблюдений за PDS 70 при помощи системы радиотелескопов ALMA, целью которых было исследование особенностей системы по изображениям с высоким разрешением. Наблюдения велись на длине волны 855 микрометров и позволяли различить детали размером до 2,3 астрономических единицы.

Ученые  отыскали компактный источник излучения, расположенный рядом с протопланетой PDS 70c и отделенный от околозвездного диска. Его радиус был оценен менее чем в 1,2 астрономических единицы. Если предположить, что излучение порождается зернами пыли размером 1 микрометр или 1 миллиметр, то масса пыли в найденном источнике составит 0,031 или 0,007 массы Земли соответственно. Исследователи пришли к выводу, что впервые наблюдают околопланетный диск, вещества в котором может хватить на создание трех спутников планеты, размером с Луну. Астрономы также обнаружили протяженный и более слабый источник излучения вблизи протопланеты PDS 70b, который может быть интерпретирован как более рассеянный околопланетный диск.

Ученые надеются, что дальнейшие исследования кинематики газа и химического состава диска PDS 70 позволят доработать модели формирования спутников, взаимодействия планет и дисков и доставки различных веществ в атмосферы молодых планет.

Ранее мы рассказывали о том, как «Хаббл» рассмотрел структуру остаточного диска, как выглядят околозвездные диски у далеких звезд и как вблизи протозвезды обнаружили монооксид алюминия.

Александр Войтюк