Астрономы напрямую рассмотрели пару растущих протопланет у звезды солнечного типа

Наземный телескоп VLT путем прямых наблюдений подтвердил существование второй крупной протопланеты в диске вокруг молодой звезды солнечного типа WISPIT 2. Это вторая подтвержденная состоящая из нескольких протопланет система. Наблюдения за WISPIT 2 помогут в проверке теоретических моделей ранних стадий планетообразования. Статья опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.

Планеты рождаются в газопылевых дисках у юных звезд, причем считается, что этот процесс может идти двумя основными путями: за счет коллапса фрагмента диска в результате гравитационной нестабильности или же аккреции вещества диска на первично сформированное твердое ядро. Теоретические модели, описывающие разные стадии планетообразования, проверяют наблюдениями за молодыми экзопланетами или еще только формирующимися протопланетами. Однако в последнем случае наблюдательная выборка очень ограничена и включает в себя всего несколько кандидатов в протопланеты и одну подтвержденную систему из нескольких протопланет.

Группа астрономов во главе с Ришель ван Капеллевен (Richelle van Capelleveen) из Лейденской обсерватории сообщила о подтверждении существования второй протопланеты в газопылевом диске вокруг звезды WISPIT 2. Наблюдения за ней велись при помощи приемников SPHERE и GRAVITY наземного комплекса телескопов VLT, как в режиме использования отдельных телескопов, так и в режиме интерферометра, в марте, сентябре и октябре 2025 года. Кроме того, ученые использовали данные наблюдений за системой Магеллановых телескопов и интерферометра LBTI.

WISPIT 2 представляет собой светило типа Т Тельца с массой, близкой к массе Солнца, и возрастом всего 5,1 миллиона лет. Звезда находится в 433 световых годах от нас и входит в OB-ассоциацию Скорпиона-Центавра. Ранее у нее заметили протопланетный диск, состоящий из колец и зазора, причем в зазоре обнаружился растущий за счет аккреции экзогигант. Астрономы обнаружили у звезды еще один объект, похожий на протопланету, однако он остался в статусе кандидата, и в свежем исследовании они решили подтвердить или опровергнуть его существование.

Оказалось, что дополнительный компаньон планетарной природы у звезды, ранее именовавшийся как CC 1, действительно есть — он получил обозначение WISPIT 2c. Астрометрические данные позволили определить, что тело гравитационно связано со звездой, а спектроскопические данные говорят о том, что его внешние слои похожи на атмосферу молодой крупной экзопланеты, а не на фотосферу карликовой звезды или коричневого карлика. Лучше всего WISPIT 2c вписывается в модель очень юного газового гиганта с эффективной температурой 1500–2600 кельвин, радиусом 0,91–2,2 радиуса Юпитера и массой 8–12 масс Юпитера, который расположен примерно в 14 астрономических единицах от светила. 

Таким образом, WISPIT 2c находится в четыре раза ближе к своей звезде, чем первая обнаруженная в системе протопланета WISPIT 2b, и в два раза массивнее нее. При этом от WISPIT 2c не обнаруживается заметного излучения в линии Н-альфа, что говорит о том, что либо темп аккреции вещества диска на протопланету сильно изменчив, либо протопланета окружена пылевой оболочкой, которая поглощает излучение в оптическом диапазоне. Дальнейшие наблюдения за системой позволят точно определить орбиту новоокрытой протопланеты. Кроме того, астрономы не исключают наличие и дополнительных экзопланет.

О том, что из себя представляли протопланеты в ранней Солнечной системе, можно узнать, изучая вещество астероидов или метеоритов.