"Вебб" заглянув у диск навколо масивної планети, в якому формуються супутники

Космічний телескоп Джеймса Вебба надав перші прямі вимірювання хімічних і фізичних властивостей потенційного диска, в якому утворюються супутники навколо великої екзопланети CT Cha b.

Про це розповідають в NASA, передають OstanniPodii.com.

Молода зоря, навколо якої обертається планета, знаходиться на відстані 625 світлових років від Землі, має вік лише 2 мільйони років і все ще накопичує навколозоряний матеріал. Однак навколопланетний диск, відкритий Веббом, не є частиною більшого акреційного диска навколо центральної зорі. Ці два об′єкти віддалені один від одного на 74 мільярди кілометрів.

Спостереження за формуванням планет і супутників має фундаментальне значення для розуміння еволюції планетних систем у нашій галактиці. Супутників, ймовірно, більше, ніж планет, і деякі з них можуть бути місцем існування життя, такого, яким ми його знаємо. Але тільки зараз ми вступаємо в еру, коли можемо спостерігати за їх формуванням.

Дослідники кажуть, що це відкриття сприяє кращому розумінню формування планет та їхніх супутників. Дані Вебба є безцінними для порівняння з народженням нашої Сонячної системи понад 4 мільярди років тому.

«Ми бачимо докази існування диска навколо компаньйона та можемо вперше вивчити його хімічний склад. Ми не тільки спостерігаємо за формуванням супутників — ми також спостерігаємо за формуванням цієї планети», — сказала співавторка дослідження Сьєрра Грант з Карнегіївського інституту наук у Вашингтоні.

«Ми бачимо, який матеріал накопичується для формування планети та супутників», — додав головний автор роботи Габріеле Куньо з Цюрихського університету та член Національного центру компетенції в галузі досліджень PlanetS.

Результати були опубліковані 29 вересня в The Astrophysical Journal Letters.

Розтин зоряного світла

Інфрачервоні спостереження CT Cha b проводилися за допомогою MIRI (Інструмент середнього інфрачервоного діапазону) телескопа Вебба з використанням його спектрографа середньої роздільної здатності. Перший погляд на архівні дані Вебба виявив ознаки молекул у навколопланетному диску, що спонукало до більш глибокого вивчення даних. Оскільки слабкий сигнал планети загублений у яскравому світлі материнської зорі, дослідники мали відокремити світло зорі від світла планети за допомогою висококонтрастних методів.

«Ми побачили молекули в місці розташування планети, тож зрозуміли, що там є щось, що варто дослідити, і витратили рік, намагаючись виокремити це з даних. Це дійсно вимагало великої наполегливості», — сказала Грант.

Врешті-решт команда виявила сім вуглецевих молекул у диску планети, включно з ацетиленом (C2H2) і бензолом (C6H6). Ця багата на вуглець хімія різко контрастує з хімією, що спостерігається в диску навколо материнської зорі, де дослідники виявили воду, але не вуглець. Різниця між цими двома дисками свідчить про їх швидку хімічну еволюцію протягом лише 2 мільйонів років.

Походження супутників

Довгий час існувала гіпотеза, що чотири основні супутники Юпітера утворилися з навколопланетного диска. Ці галілеєві супутники, мабуть, утворилися з такого сплющеного диска мільярди років тому, про що свідчать їхні копланарні орбіти навколо Юпітера. Два найвіддаленіші галілеєві супутники, Ганімед і Калісто, на 50 % складаються з водяного льоду. Але, ймовірно, вони мають кам′янисті ядра, можливо, з вуглецю або кремнію.

«Ми хочемо дізнатися більше про те, як у нашій Сонячній системі утворилися супутники. Це означає, що нам потрібно подивитися на інші системи, які ще перебувають у стадії формування. Ми намагаємося зрозуміти, як це все працює», — каже Куньо. «Як утворюються ці супутники? З чого вони складаються? Які фізичні процеси відбуваються і в які часові проміжки? Вебб дозволяє нам вперше стати свідками драматичного процесу утворення супутників і дослідити ці питання за допомогою спостережень».

У наступному році команда використовуватиме Вебб для проведення комплексного дослідження подібних об′єктів, щоб краще зрозуміти різноманітність фізичних і хімічних властивостей дисків навколо молодих планет.

"Вебб"

Космічний телескоп Джеймса Вебба — це провідна космічна наукова обсерваторія у світі. Вебб розгадує таємниці нашої Сонячної системи, дивиться за межі далеких світів навколо інших зірок і досліджує таємничі структури та походження нашого Всесвіту й нашого місця в ньому. Вебб — це міжнародна програма, яку очолює NASA разом зі своїми партнерами, ESA (Європейським космічним агентством) та CSA (Канадським космічним агентством).