Прямые наблюдения подтвердили открытие очень молодого экзогиганта в околозвездном диске

Астрономы при помощи прямых наблюдений наземного телескопа VLT подтвердили открытие крупного экзогиганта в системе очень молодого желто-белого карлика HD 114082. Прямое изображение массивного газового гиганта не удалось получить, однако ученые уточнили его орбиту, подтвердив открытие, и изучили околозвездный диск вокруг звезды. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

По мере того как из вещества молекулярного облака формируется звезда главной последовательности, эволюционирует и диск вокруг нее — из протопланетного диска, состоящего из газа и пыли, за несколько миллионов лет возникает обломочный диск, содержащий помимо пыли планетезимали и малое количество газа. В основном, вещество обломочного диска состоит из силикатов, углеродистых минералов, а также H₂O, CO и CO₂ в замороженной и газообразной фазе, и идет на создание планет и малых тел в системе. При этом считается, что газовые гиганты формируются быстрее, чем планеты земной группы, поэтому крупные планеты чаще будут обнаруживаться у очень молодых звезд.

Группа астрономов во главе с Натальей Энглер (Natalia Engler) из Института физики элементарных частиц и астрофизики в Цюрихе сообщила о подтверждении открытия экзопланеты в системе вокруг очень молодой звезды HD 114082 методом прямых наблюдений. Наблюдения велись в оптическом и ближнем инфракрасном диапазоне при помощи приемника SPHERE, установленного на наземном комплексе телескопов VLT, в трех режимах работы.

Родительская звезда планеты относится к F-типу и расположена в звездной ассоциации Скорпиона-Центавра, примерно в 310 световых годах от Солнца. Возраст звезды оценивается в 17 миллионов лет. Вокруг нее наблюдается околозвездный диск, представляющий собой осесимметричное кольцо из обломков, с радиусом 35 астрономических единиц, наклонением 83 градусов и широкой внутренней полостью. Диск состоит, как минимум, из двух пространственно разделенных планетезимальных поясов: внешнего яркого аналога Пояса Койпера и теплого пылевого пояса.

HD 114082b вначале была обнаружена методом транзитной фотометрии космическим телескопом TESS, это тело с радиусом, сравнимым с Юпитером, но примерно в 8 раз массивнее него, которое вращается вокруг звезды во внешнем планетезимальном поясе, по орбите с большой полуосью 0,7 астрономической единицы.

Прямые изображения звезды помимо определения параметров околозвездного диска выявили 23 кандидата в планету, однако все они оказались фоновыми звездами. Однако прямое изображение самой планеты не было получено — ее орбита оказалась закрыта диском коронографа, тем не менее, снимки все равно позволили уточнить орбиту планеты и подтвердить открытие. Никаких других планет с массой до 5 масс Юпитера на расстоянии 50 астрономических единиц и до 11 масс Юпитера на расстоянии 20 астрономических единиц от звезды не было обнаружено. Наблюдения за системой будут продолжаться.

Ранее мы рассказывали о том, как движение газа в протопланетном диске выдало три новорожденных планеты.