Астрономы распознали «новорожденную» планету сквозь пылевой диск
«Непосредственное обнаружение молодых планет очень сложно и до сих пор было успешным только в одном или двух случаях», — говорит Фэн Лонг, научный сотрудник Гарвард-Смитсонианского центра астрофизики, который руководил новым исследованием. — «Планеты всегда слишком тусклые, чтобы мы могли их увидеть, потому что они покрыты толстыми слоями газа и пыли».
Не имея возможности напрямую увидеть планету, закрытую пылью, астрономы стали искать косвенные признаки, которые могли бы на нее указать.
Для своего исследования они выбрали протопланетный диск, известный как LkCa 15. Он расположен в 518 световых годах от Солнца в созвездии Тельца. Другая группа астрономов с помощью обсерватории ALMA несколько лет назад получила данные о возможном обнаружении планет в этом протопланетном диске. Но эти доказательства все-таки не были до конца убедительными.
Какие ваши доказательства?
Астрономы Гарварда заново внимательно изучили данные ALMA о LkCa 15 и обнаружили две слабые особенности, на которые раньше не обращали внимания.
Примерно в 42 астрономических единицах от звезды — или в 42 раза дальше, чем Земля находится от Солнца (это дальше, чем Нептун и несколько ближе, чем максимальное удаление Плутона) астрономы обнаружили пылевое кольцо с двумя отдельными сгустками вещества. Сгустки имеют форму небольшого комка и большей дуги, которые разнесены на угол 120 градусов, если смотреть со стороны звезды.
«То, что дуга и комок разделены примерно на 120 градусов — совершенно неслучайно», — говорит Фэн Лонг.
Эти сгустки указывают на положения в пространстве, известные как точки Лагранжа L4 и L5.
«Мы видим, что этот материал не просто свободно плавает, он стабилен», — объясняет Лонг. Обнаруженные астрономами дуга и сгусток располагаются в точках Лагранжа L4 и L5. Между ними в вершине равностороннего треугольника находится планета, которая и вызвала скопление пыли в точках L4 и L5.
Расчеты показывают, что планета имеет размер примерно как у Нептуна или Сатурна, и ей от 1 до 3 миллионов лет. (Напомним, что, например, Земле — 4,5 миллиарда лет).
Непосредственное наблюдение небольшой новорожденной планеты может оказаться невозможным в ближайшее время из-за технологических ограничений, но Фэн Лонг считает, что дальнейшие наблюдения LkCa 15 с помощью ALMA могут предоставить дополнительные доказательства, подтверждающие открытие «новорожденной» планеты.
Фэн Лонг надеется, что предложенный в работе подход к обнаружению планет, при котором учитывается материал, собравшийся в точках Лагранжа, будет использован астрономами и в будущем. Этот подход будет работать, как раз внутри протопланетных дисков, где очень много пыли и есть чему концентрироваться в точках Лагранжа.
Астрономы увидели не саму планету, но ее характерный отпечаток на протопланетном диске