Астрономи захопили щось надзвичайне: перше в історії пряме фото дитячої планети, що росте всередині запиленого кільця навколо молодої зірки.
Використовуючи передову адаптивну оптику, команда виявила світиться газоповерхування водневого газу на немовлячий світ, по суті, наздогнавши його в середині.
Перше виявлення зростаючої екзопланети
Астрономи вперше визначили молоду планету, яка все ще перебуває в процесі вирощування за межі нашої Сонячної системи. Немовляти сидить у очищеному розриві всередині багатоілового диска пилу та газу, який оточує зірку господаря.
Відкриття було зроблено командою під керівництвом астронома Університету Арізони Лейрд Близький та Рішель Ван Капелвен, аспірант Обсерваторії Лейдена в Нідерландах. Щоб помітити цю невловиму планету, дослідники використали деякі найдосконаліші прилади адаптивної оптики у світі, включаючи систему Маго-X університету Арізони в телескопі Магеллана в Чилі, великому бінокулярному телескопі в Арізоні та Європейської Південної обсерваторії Дуже великий телескоп в Чилі. Їх висновки з’являються в З Листи астрофізичних журналів.
Астрономи давно вивчали десятки цих дисків планет навколо молодих зірок. Багато демонструють кільцеві прогалини, які підказують, що приховані світи можуть проникати через них, очищаючи доріжки, як снігопад, відштовхує сніг. Однак лише близько трьох молодих протопланетів раніше спостерігали безпосередньо, і всі були знайдені близько до своїх зірок, у просторі між самою зіркою та край її навколишнього диска. До цього прориву жодних протопланет не було підтверджено всередині темних, чітко визначених прогалин, які протягом багатьох років заінтригували вчених.
Давня наукова таємниця вирішилася
“Десятки теоретичних робіт написали про ці спостережувані розриви на диску, спричинені протопланетами, але до сьогодні ніхто ніколи не знайшов остаточного”, – сказав Близький, професор астрономії в університеті Арізони. Він називає відкриття “великою справою”, оскільки відсутність відкриттів планети в місцях, де їх слід спонукати, багато хто в науковій спільноті викликає альтернативні пояснення для схеми кільця та розриву, знайдених у багатьох протопланетних дисках.
“Насправді в літературі та в астрономії це було точкою напруги, що у нас є ці справді темні прогалини, але ми не можемо виявити в них слабкі екзопланети”, – сказав він. “Багато хто сумнівався, що протопланети можуть зробити ці прогалини, але тепер ми знаємо, що насправді вони можуть”.
Уроки з народження нашої Сонячної системи
4,5 мільярда років тому наша Сонячна система почалася як такий диск. Коли пил стискався в скупчення, висмоктуючи навколо них газ, почали формуватися перші протопланети. Як саме цей процес розгорнувся, однак, все ще значною мірою є загадкою. Щоб знайти відповіді, астрономи звертаються до інших планетарних систем, які все ще перебувають у зародковому стані, відомі як диски, що утворюють планету, або протопланетні диски.
Команда Близької скористалася адаптивною оптичною системою, однією з найбільш грізних у світі, розробленій та побудованою близькими, чоловіками Джареда та їхніми студентами. Самці є асоційованим астрономом у обсерваторії Стюарда та головного дослідника Magao-X. Magao-X, яка означає «Система адаптаційної оптики Магеллана», значно покращує різкість та роздільну здатність зображень телескопа, компенсуючи атмосферну турбулентність, явище, яке змушує зірки мерехти та розмивати, і його бояться астрономів.
Зондування прихованих планет з водневим світлом
Підозрюючи, що в прогалинах протопланетарних дисків повинні бути невидимі планети, команда Близької обстежила всі диски з прогалинами та досліджувала їх для конкретного викиду видимого світла, відомого як альфа-водню або Н-альфа.
«Оскільки планети утворюються і ростуть, вони висмоктують водневий газ з оточення, і коли цей газ врізається на них, як гігантський водоспад, що надходить з космосу та потрапляє на поверхню, він створює надзвичайно гаряче плазмащо, в свою чергу, випромінює цей підпис H-Alpha Light Signature,-пояснив Близький.
Відкриття в системі Wispit-2
Команда використала 6,5-метровий телескоп Магеллан та Magao-X, щоб зондувати Wispit-2, диска van capelleveen, нещодавно виявив за допомогою VLT. Переглянуто на H-альфа-світло, група Близької вразила золото. Всередині зазору з’явилася крапка світла між двома кільцями протопланетний диск навколо зірки. Крім того, команда спостерігала другу кандидатну планету всередині «порожнини» між зіркою та внутрішнім краєм пилу та газу.
“Після того, як ми увімкнули адаптивну оптичну систему, планета вискочила прямо на нас”, – сказав Близький, який назвав це одним із важливіших відкриттів у своїй кар’єрі. “Після поєднання зображень на дві години, це просто вискочило”.
Ранні відгомони Юпітер і Сатурна
За словами Близького, планета, призначена Wispit 2B, є дуже рідкісним прикладом протопланету в процесі накопичення матеріалу на себе. Її зірка господаря, Wispit 2 схожа на сонце і приблизно однакову масу. Кандидат у внутрішню планету, що отримав назву CC1, містить близько дев’яти мас -Юпітера, тоді як зовнішня планета, Wispit 2B, важить приблизно п’ять мас. Ці маси були зроблені частково з теплового інфрачервоного світла, яке спостерігається великим бінокулярним телескопом університету Арізони на південно-східній частині Арізони за допомогою А астрономії Габріеля Вайбла.
“Це трохи схоже на те, як виглядатиме наш власний Юпітер і Сатурн, коли вони були в 5000 разів молодшими, ніж зараз”, – сказав Вібі. “Планети в системі Wispit-2, схоже, приблизно в 10 разів масивніші, ніж наші власні газові гіганти, і більше розповсюджуються. Але загальний вигляд, ймовірно, не настільки відрізняється від того, що сусідній” чужий астроном “міг побачити у” малюнку дитини “нашої сонячної системи, взятої 4,5 мільярда років тому”.
Картографування орбіт та кільцеві конструкції
“Наша система адаптивної оптики Magao-X оптимізована, як ніхто інший, щоб добре працювати на довжині хвилі Н-Альфа, щоб ви могли відокремити яскраве зіркове світло від слабкої протопланети”,-сказав Близький. “Навколо Wispit 2 у вас, швидше за все, є дві планети та чотири кільця та чотири прогалини. Це дивовижна система”.
CC1 може орбітувати близько 14-15 астрономічних одиниць-з одним АС, що дорівнює середній відстані між сонцем і землею, що розмістить його на півдорозі між Сатурном і Уранякщо це було частиною нашої Сонячної системи, на думку закрито. Wispit-2B, планета, що вирізає розрив, знаходиться далі в 56 АС, що в нашій Сонячній системі, це було б добре повз орбіту Нептуннавколо зовнішнього краю Куйперський пояс.
Підтвердження відкриття в інфрачервоному
Друга стаття, опублікована паралельно та під керівництвом Ван Капелвен та Університет Голвей детально описує виявлення планети в інфрачервоному спектрі світла та відкриття багатослизованої системи з 8-метровою системою адаптивної оптики телескопа VLT.
“Щоб побачити планети в швидкоплинний час своєї молодості, астрономи повинні знайти молоді дискові системи, які є рідкісними”,-сказав Ван Капеллевен,-тому що це один раз, коли вони справді яскравіші і настільки виявляються. Система Wispit-2 була віком нашої Сонячної системи, і ми використовували ту саму технологію, щоб дивитись на неї, ми нічого не бачимо. Все було б занадто холодним і занадто темним. “
Далі досліджуйте: вперше астрономи бачать, як дитяча планета все ще світиться від народження
Список літератури:
“Wide Separation Planets in Time (WISPIT): Discovery of a Gap Hα Protoplanet WISPIT 2b with MagAO-X” by Laird M. Close, Richelle F. van Capelleveen, Gabriel Weible, Kevin Wagner, Sebastiaan Y. Haffert, Jared R. Males, Ilya Ilyin, Matthew A. Kenworthy, Jialin Li, Joseph D. Long, Steve Ertel, Christian Ginski, Alycia J. Weinberger, Kate Follette, Joshua Liberman, Katie Twitchell, Parker Johnson, Jay Kueny, Daniel Apai, Rene Doyon, Warren Foster, Victor Gasho, Kyle Van Gorkom, Olivier Guyon, Maggie Y. Kautz, Avalon McLeod, Eden McEwen, Logan Pearce, Lauren Schatz, Alexander Д. Хедглен, Я. Лін Ву, Джейкоб Ісбелл, Дженні Пауер, Джаред Карлсон, Еммелін Близька, Олена Тонуччі та Маттійс Марс26 серпня 2025, Листи астрофізичних журналів.
Doi: 10.3847/2041-8213/adf7a5
“Широкі планети розлуки в часі (Wispit): планета розриву розриву на багатослівному диску навколо молодої зірки сонячного типу Wispit 2” Рішель Ф. Ван Капелвен, Крістіан Гінскі, Метью А. Кенворті, Джейк Бірн, Члоя Лоуз, Ден Маклахлан, Ерік Е. Мамаек, Томасолкер, Міян. Лейрд М. Близький, Карстен Домінік, Себастьяан Хафферт, Ріко Ландман, Джі Ма, Ігнас Снеллен, Ріо Тазакі, Ніенке ван дер Марель, Лукас Велзель та Япенг Чжан, 26 серпня 2025, Листи астрофізичних журналів.
Doi: 10.3847/2041-8213/adf721
Це дослідження було частково підтримано грантом від НАСА Дослідницька програма Exoplanet. Magao-X був частково розроблений грантом Національного наукового фонду США та щедрою підтримкою Фонду Heising-Simons.
Ніколи не пропустіть прорив: приєднуйтесь до інформаційного бюлетеня ScitechDaily.
