Формирующаяся экзопланета «вырезала» спираль в протопланетном диске

HD 135344B — звезда спектрального класса F8V, расположенная в составе двойной системы в 440 световых годах от нас. Ее возраст — около 12 миллионов лет, вокруг по-прежнему крутится диск из пыли и газа.

Протопланетный диск прославил HD 135344B. В нем отчетливо видны «рукава», что делает объект похожим на миниатюрную галактику. Примечательный «узор» астрономы впервые разглядели еще в 2009 году и продолжали изучать с возрастающей точностью наблюдений.

«Рукава», разрывы и пустоты часто встречаются ученым во «взрослых» протопланетных дисках. Чаще всего их связывают с формированием экзопланет. Эти предположения подкрепляются компьютерным моделированием. Хотя модели «предсказывают» расположение объектов, «вырезающих» в дисках полости, разглядеть «скульпторов» напрямую никак не удавалось — до системы HD 135344B.

Красный карлик «испепелил» атмосферу новорожденной планеты Красный карлик TOI 1227, расположенный на расстоянии примерно 330 световых лет от Земли, оказался космической «лабораторией» по изучению первых этапов жизни планет. Анализ данных наблюдений, получе… naked-science.ru

Вблизи звезды HD 135344B, на «истоке» одного из «рукавов» диска, ученые обнаружили кандидата в экзопланету. Судя по его расположению и характеристикам полостей в диске, этот объект — «скульптор» спирали. Так ученые впервые подтвердили связь между формирующейся планетой и «узором» протопланетного диска. Наблюдения вели в апреле 2024 года с помощью камеры ERIS, установленной на телескопе VLT. Результаты анализа данных опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.

Объект находится на расстоянии примерно 28,4 астрономической единицы от звезды (астрономическая единица — среднее расстояние от Солнца до Земли). Для сравнения: в нашей системе на среднем расстоянии 30 астрономических единиц от Солнца «летает» Нептун.

Слева: снимок HD 135344B, сделанный инструментом ERIS телескопа VLT, с отмеченным расположением кандидата в экзопланету. В центре: снимок ERIS с наложенными результатами наблюдений ALMA. Справа: предположительное расположение экзопланеты, смоделированное по данным из исследования 2017 года / © F. Mario et al. A&A (2025)

Наблюдаемый объект в два раза больше Юпитера и как минимум в семь раз массивнее. При таких размерах он может быть либо очень массивной планетой, либо коричневым субкарликом. Как объяснили авторы научной работы, коричневый субкарлик полностью «вычистил» бы внутреннюю область диска, поэтому с высокой вероятностью это все же массивная планета.

Формирующаяся экзопланета по многим параметрам совпала с результатами компьютерного моделирования в проведенных ранее исследованиях. Так, в работе от 2016 года ученые по распределению полостей в диске «предсказали» существование планеты в два раза массивнее Юпитера, расположенной на расстоянии 30 астрономических единиц от светила.

«В отличие от множества прошлых наблюдений, мы смогли напрямую поймать „сигнал“ протопланеты, внедренной в диск, что потенциально делает это обнаружение переломной точкой. Это дает гораздо больше уверенности в существовании планеты, так как мы наблюдаем ее собственный свет», — объяснил ведущий автор нового исследования Франческо Майо из Флорентийского университета (Италия).

Астрономы впервые увидели формирование крупиц минералов будущих планет Формирование планет начинается не с планетезималей, а с первых твердых частиц в протопланетном диске. С помощью радиотелескопов ALMA и космического телескопа «Джеймс Уэбб» астрономы впервые засекли… naked-science.ru

Формирующиеся планеты меняют структуру протопланетного диска, а образовавшиеся полости и «рукава», в свою очередь, влияют на движение планеты. Это взаимодействие может как ускорять рост, так и тормозить эволюцию объекта, даже проводить к разрушительным последствиям. Именно поэтому понимание сложной динамики их «общения» столь важно для теории формирования планет.