Астрономы обнаружили формирующуюся планету, создающую спиральные рукава в протопланетном диске

На изображении слева, полученном с помощью Очень Большого Телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO), видна возможная формирующаяся планета вокруг молодой звезды HD 135344B. Эта звезда, расположенная примерно в 440 световых годах от нас, окружена диском из пыли и газа с выраженными спиральными рукавами. Теория предсказывает, что планеты могут формировать такие спиральные структуры, и новый кандидат в планеты находится у основания одного из рукавов, как и ожидалось. Изображение было получено с помощью нового инструмента VLT: Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS). Центральный черный круг соответствует коронографу — устройству, блокирующему свет звезды, чтобы выявить слабые детали вокруг нее. Белый круг указывает на местоположение планеты. Изображение справа — комбинация предыдущих наблюдений, сделанных с помощью инструмента SPHERE (красный) и Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, оранжевый и синий). Эти и другие предыдущие исследования HD 135344B не обнаружили признаков компаньона, но ERIS, возможно, наконец раскрыл виновника, ответственного за спиральный диск звезды. Авторы: ESO/F. Maio et al./T. Stolker et al./ ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/N. van der Marel et al.

Астрономы, возможно, застали формирующуюся планету в процессе создания сложного узора в газе и пыли, окружающих ее молодую звезду. Используя Очень Большой Телескоп (VLT) ESO, они наблюдали протопланетный диск с выраженными спиральными рукавами и обнаружили явные признаки планеты, расположенной во внутренних областях диска. Это первый случай, когда астрономы зафиксировали кандидата в планеты внутри спирального рукава диска.

«Мы никогда не увидим формирование Земли, но здесь, вокруг молодой звезды в 440 световых годах от нас, мы, возможно, наблюдаем рождение планеты в реальном времени», — говорит Франческо Майо, докторант Флорентийского университета (Италия) и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics.

Потенциальная формирующаяся планета была обнаружена у звезды HD 135344B, внутри окружающего ее протопланетного диска из газа и пыли. Предполагается, что зарождающаяся планета в два раза больше Юпитера и находится на таком же расстоянии от своей звезды, как Нептун от Солнца. Наблюдения показывают, что она активно влияет на свое окружение в диске, формируя его структуру по мере роста в полноценную планету.

Протопланетные диски наблюдались вокруг других молодых звезд, и они часто демонстрируют сложные узоры, такие как кольца, щели или спирали. Астрономы давно предполагали, что эти структуры создаются молодыми планетами, которые собирают материал, вращаясь вокруг своей звезды. Но до сих пор им не удавалось застать такой процесс «в действии».

В случае диска HD 135344B спиральные рукава ранее были обнаружены другой командой астрономов с помощью инструмента SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) на VLT. Однако ни одно из предыдущих наблюдений не выявило доказательств формирования планеты внутри диска.

Теперь, благодаря данным нового инструмента VLT — Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS), исследователи утверждают, что нашли главного «подозреваемого». Команда обнаружила кандидата в планеты прямо у основания одного из спиральных рукавов диска — именно там, где, согласно теории, должна находиться планета, создающая такую структуру.

«Это обнаружение может стать переломным моментом, потому что, в отличие от многих предыдущих наблюдений, мы смогли напрямую зафиксировать сигнал протопланеты, которая все еще глубоко погружена в диск», — объясняет Майо, работающий в Астрофизической обсерватории Арчетри (Италия).

«Это дает нам гораздо больше уверенности в существовании планеты, поскольку мы наблюдаем ее собственное излучение».

Рождение компаньона звезды

Другая команда астрономов недавно также использовала инструмент ERIS для наблюдений за звездой V960 Mon, находящейся на самых ранних этапах своей жизни. В исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal Letters, команда сообщает об обнаружении компаньона у этой молодой звезды. Точная природа этого объекта остается загадкой.

Новое исследование, возглавляемое Ануруп Дасгупта, докторантом ESO и Университета Диего Порталеса (Чили), продолжает наблюдения за V960 Mon, начатые несколько лет назад.

Те наблюдения, проведенные с помощью SPHERE и Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), показали, что материал, вращающийся вокруг V960 Mon, образует серию сложных спиральных рукавов. Они также продемонстрировали, что материал фрагментируется в процессе, известном как «гравитационная неустойчивость», когда крупные сгустки вещества вокруг звезды сжимаются и коллапсируют, каждый из которых потенциально может стать планетой или более массивным объектом.

«Та работа выявила неустойчивый материал, но оставила открытым вопрос о том, что происходит дальше. С помощью ERIS мы попытались найти компактные, светящиеся фрагменты, указывающие на присутствие компаньона в диске, — и нам это удалось», — говорит Дасгупта.

Команда обнаружила возможный компаньон очень близко к одному из спиральных рукавов, наблюдавшихся с SPHERE и ALMA. По словам исследователей, этот объект может быть либо формирующейся планетой, либо «коричневым карликом» — объектом, который больше планеты, но не набрал достаточной массы, чтобы стать звездой.

Если открытие подтвердится, этот компаньон может стать первым четким обнаружением планеты или коричневого карлика, сформировавшегося в результате гравитационной неустойчивости.

Дополнительная информация: F. Maio et al, Unveiling a protoplanet candidate embedded in the HD 135344B disk with VLT/ERIS, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202554472
Anuroop Dasgupta et al, VLT/ERIS Observations of the V960 Mon System: A Dust-embedded Substellar Object Formed by Gravitational Instability?, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ade996

Источник: ESO