Самая молодая планета во Вселенной – газовый гигант возрастом менее миллиона лет

Астрономы подтвердили существование Elias 2-24 b, самой юной из известных науке планет.

Объект вращается вокруг звезды Elias 2-24 на расстоянии около 450 световых лет от Земли, и ему меньше миллиона лет. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Споры о планете в пылевом диске этой звезды шли примерно десять лет. Первым намёком стал зазор в диске, обнаруженный обсерваторией ALMA в Чили. Затем Европейская южная обсерватория зафиксировала в этом зазоре слабую точку света.

Проблема заключалась в теории. Согласно нынешним моделям формирования планет, объекту размером с Юпитер требуется около 5 миллионов лет, чтобы вырасти на расстоянии Юпитера от Солнца. Чем дальше планета от светила, тем дольше идёт процесс.

Elias 2-24 b находится примерно в 11 раз дальше от своей звезды, чем Юпитер от Солнца. При этом объект уже ведёт себя как формирующаяся планета, продолжая набирать массу внутри диска из газа и пыли. По всем расчётам он не должен был успеть стать таким крупным.

Лукас Сьеса, профессор Института астрофизических исследований в Чили и соавтор работы, сказал:

Наши модели формирования планет уже с трудом объясняли предыдущих рекордсменов среди самых молодых известных планет – четырёхкратную ничью между двумя планетами на орбите звезды PDS 70 и двумя планетами у звезды WISPIT 2, которым всем более 5 миллионов лет. Elias 2-24 b показывает нам, что даже в наших лучших моделях формирования планет всё ещё не хватает некоторых важных процессов.

Группу исследователей возглавила Андреа Бернарди, аспирантка Университета Диего Порталеса в Чили. Учёные проанализировали архивные наблюдения семи звёзд, включая Elias 2-24, полученные коронографом обсерватории Кека на Гавайях.

Загадочная точка света нашлась в данных за период с 2018 по 2020 год. Снимки объединили, чтобы проследить движение объекта во времени, и это позволило исключить версии о дефекте изображения или фоновой звезде.

Возраст самой звезды оценивается по-разному, но во всех случаях крайне мал. Одно исследование давало Elias 2-24 всего 400 тысяч лет, другое – около 200 тысяч. Звезда также обладает высокой скоростью аккреции, то есть продолжает расти.

Для расчёта параметров планеты авторы приняли условный возраст в один миллион лет. По их оценке, масса Elias 2-24 b может составлять от 2 до 14 масс Юпитера. Точные цифры пока недоступны, так как объект скрыт плотным облаком газа и пыли и всё ещё набирает вещество.

Алиса Зурло, профессор Университета Диего Порталеса и соавтор исследования, добавила:

Эта планета – редкая жемчужина, поскольку сейчас она проходит стадию своей эволюции, для которой теоретические модели всё ещё с трудом надёжно предсказывают массу, энтропию и, следовательно, ожидаемую светимость. Эта система даст ключевые сведения, как только мы сможем точнее ограничить её динамическую массу, что поможет нам уточнить и перекалибровать эволюционные модели для молодых планет.

Молодые планеты рождаются внутри плотной дымки материала вокруг звезды, из-за чего наблюдать их младенческую стадию почти невозможно. Сам факт обнаружения Elias 2-24 b учёные называют удивительным результатом совместной работы нескольких инструментов.

Андреа Бернарди, руководитель исследования:

Обычно мы слышим о телескопах, работающих по отдельности, но это подтверждение стало возможным только благодаря использованию нескольких телескопов вместе. Elias 2-24 b находится на пределе того, что могут обнаружить современные телескопы, но с новыми инструментами вроде космического телескопа НАСА имени Нэнси Грейс Роман такие открытия должны стать проще.

Фотон с энергией в 300 ТэВ прошёл 2 миллиарда световых лет – чтобы это объяснить, физики нарушили правила Эйнштейна

Пентагон заявил о готовности к боевым действиям в районе Луны

Телескоп Роман стартовал в конце августа и получил первый свет на прошлой неделе. На его борту установлен самый мощный коронограф, когда-либо отправленный в космос. Прибор блокирует излучение яркого объекта, чтобы разглядеть рядом тусклый.

Коронограф Романа способен различать планеты, которые в 100 миллионов раз слабее своих звёзд. Это в 100–1000 раз лучше существующих космических коронографов и открывает путь к поиску множества новорождённых миров.

Лукас Сьеса:

Это лишь начало новой эры открытий. Невероятно, что с помощью современных технологий мы действительно способны видеть формирование планет в действии, а Роман выведет охоту за планетами на новый уровень.

Elias 2-24 b станет естественной лабораторией для изучения самых ранних этапов рождения планет. Наблюдения за системой помогут понять, какие процессы позволяют газовым гигантам набирать массу быстрее, чем предсказывает теория.