Астрономи відкрили новонароджену планету

Величезна планета з довгою назвою — IRAS 04125+2902 b — насправді ще зовсім немовля: їй лише 3 мільйони років. А оскільки такі молоді світи зазвичай приховані дисками уламків, це наймолодша планета серед відкритих наразі за допомогою панівного методу виявлення планет.

Про відкриття розповідають в NASA, передають OstanniPodii.com.

Масивна планета, яка, ймовірно, все ще світиться від тепла свого утворення, знаходиться на відстані близько 430 світлових років від нас в Молекулярній Хмарі Тельця, активному зоряному розпліднику із сотнями новонароджених зірок. Відносна близькість хмари робить її головною мішенню для астрономів. Але в той час, як хмара пропонує глибоке розуміння формування та еволюції молодих зірок, їхні планети зазвичай залишаються закритою книгою для таких телескопів, як TESS (Супутник спостереження транзитів екзопланет). Ці телескопи покладаються на "транзитний метод", спостерігаючи за невеликим спадом зоряного світла, коли планета перетинає поверхню своєї зорі. Але, щоб метод транзиту спрацював, такі планетні системи повинні бути нахиленими на бік з точки зору із Землі. А дуже молоді зоряні системи оточені дисками уламків, які закривають нам вид на будь-які потенційно транзитні планети.

Дослідницька група повідомила про надзвичайну удачу. Якимось чином зовнішній диск уламків, що оточує новонароджену планету IRAS 04125+2902 b, був різко викривлений, що відкрило малюка на світ для детальних транзитних спостережень TESS.

Хоча викривлення зовнішнього диска є чудовим збігом, це також велика загадка. Серед можливих пояснень може відбуватися міграція самої планети: рухаючись ближче до зорі, в процесі цього вона відхиляється від орієнтації зовнішнього диска -- так, що із Землі орбіта планети лежить на краю, перетинаючи поверхню зорі, але зовнішній диск лишається майже повернутим до нас. З цією ідеєю є одна проблема: для того, щоб перемістити планету так далеко від її батьківського диска, ймовірно, потрібен ще один (дуже великий) об′єкт у цій системі. Поки що такого об′єкта не виявлено.

Зоря цієї системи має далекого зоряного компаньйона, також можливого винуватця викривлення зовнішнього диска. Кут нахилу орбіти зорі-компаньйона, однак, збігається з кутом нахилу орбіти планети та її батьківської зорі. Зорі й планети мають тенденцію йти гравітаційним шляхом найменшого опору, тому таке розташування повинно підштовхувати диск до більш тісного вирівнювання з рештою системи, а не до радикального відхилення.

Інший спосіб отримати "зламаний" зовнішній диск, кажуть автори дослідження, взагалі не передбачає наявності зорі-компаньйона. Зоряні розплідники, такі як Молекулярна Хмара Тельця, можуть бути щільно упакованими та жвавими місцями. Комп′ютерні симуляції показують, що причиною викривлення диска можуть бути дощі матеріалу, що падає з навколишньої зореутворювальної області. Ані симуляції, ані спостереження досі не вирішили питання, чи є звичайним, чи рідкісним явищем викривлені або розірвані диски у таких регіонах.

Поєднання транзитних вимірювань TESS з іншим способом спостереження планет дає більше інформації про саму планету. Цей другий підхід можна назвати методом "коливання". Гравітація планети тягне зорю то в один бік, то в інший, коли орбітальна планета обертається навколо зорі. І це коливання можна виявити за змінами у світлі від зорі, яке вловлюють спеціалізовані інструменти на Землі. Такі вимірювання "радіальної швидкості" цієї планети показують, що її маса, або вага, становить не більше третини нашого Юпітера. Але транзитні дані показують, що діаметр планети приблизно такий самий. Це означає, що планета має порівняно низьку щільність і, ймовірно, розріджену атмосферу. Отже, цей світ, ймовірно, не є газовим гігантом, як Юпітер. Натомість це цілком може бути планета, атмосфера якої з часом стискатиметься. Коли вона остаточно заспокоїться, вона може стати газовим "міні-Нептуном" або навіть кам′янистою "супер-Землею". Це два найпоширеніші типи планет у нашій галактиці -- попри те, що жоден з них не зустрічається в нашій Сонячній системі.

Дослідження, що описує це відкриття, опубліковану в журналі Nature у статті "Гігантська планета, що здійснює транзит протозорі на відстані 3 млн світлових років, з викривленим диском".

• Екзопланети
• TESS