Астрономы, работающие на телескопе SUBARU на Гавайях, наблюдают рождение двух планетных систем, подобных Солнечной. Им впервые удалось получить четкие изображения пылевых облаков, колец и разрывов, связанных с формированием планет-гигантов. Статьи авторов исследований опубликованы в двух томах The Astrophysical Journal Letters, 718 (2) и 729 (2).
Планетные системы представляют собой побочные продукты образования звезд. Под действием гравитации остатки газа и пыли собираются в диск, который вращается вокруг новорожденной звезды. Скопления пыли в этом диске уплотняются до тех пор, пока их собственная сила тяжести не станет достаточной для того, чтобы сформировать планеты. Астрономы систематически обследуют Вселенную в поисках планет и пылевых дисков вокруг молодых звезд, но заметить их очень сложно, поскольку отраженный свет планеты гораздо слабее яркого сияния звезды. Решить проблему помогла камера HiCIAO (High-Contrast Coronagraphic Imager for Adaptive Optics), специально сконструированная для наблюдений за околозвездными объектами. Она позволяет получать изображение высокой контрастности, поскольку физически блокирует большую часть света звезды и позволяет избежать искажений изображения, которые возникают при прохождении через атмосферу Земли.
Наблюдения, о которых идет речь, выполнили исследователи из Японии, США, Германии, Тайваня, Канады, Франции и Испании в рамках проекта SEEDS (Strategic Explorations of Exo-planets and Disks with SUBARU — стратегические исследования экзопланет и дисков с помощью SUBARU).
Первое наблюдение касается звезды LkCa 15, расположенной в 450 световых годах от Земли, в созвездии Тельца. Ей всего несколько миллионов лет, т.е. она примерно в тысячу раз моложе Солнца. Наблюдая инфракрасный спектр звезды и ее излучение на миллиметровых волнах, ученые предположили, что в центре протопланетного диска имеется большая брешь. Теперь это предположение нашло подтверждение в новых наблюдательных данных. Пылевое облако напоминает гигантский бублик, сверкающий в отраженном свете. Звезда находится в центре «дырки», причем эта дыра такого размера, что в нее свободно можно вложить всю нашу планетную систему. С внутренней стороны «бублика» как будто отщипнули изрядный кусок -там отчетливо видно темное пятно в форме эллипса.
Сотрудник Астрономического института Общества им. Макса Планка Кристиан Талман (Christian Thalmann), проводивший эти наблюдения, предлагает наиболее вероятное объяснение увиденному: из вещества диска недавно образовалась одна или несколько планет — отсюда и брешь в пылевом облаке. Возможно, LkCa15 находится в процессе образования планетной системы, которая по своим размерам сопоставима с Солнечной. Сами планеты ученые еще не обнаружили, но надеются, что скоро смогут это сделать.
Японский астроном Июнь Хасимото (Jun Hashimoto, Национальная обсерватория Японии) руководил исследованиями другой звезды — AB Возничего. Она находится на расстоянии 470 световых лет от Земли. Эта звезда еще моложе LkCa15, ей около миллиона лет. В ее протопланетном диске ученые отчетливо видят кольца, которые наклонены по отношению к экваториальной плоскости диска. Материал этих колец распределен вокруг звезды нерегулярно, что указывает на наличие по крайней мере одной массивной планеты.
Ученым впервые удалось получить изображения протопланетных дисков столь высокой четкости. Такие наблюдения подобны путешествию в прошлое Солнечной системы.
Наталья Резник
1. Thalmann, C., et al. 2010, «Imaging of a Transitional Disk Gap in Reflected Light: Indications of Planet Formation Around the Young Solar Analog LkCa 15» in Astrophysical Journal Letters 718, p. L87-L91
2. Hashimoto, J. et al. 2011, «Direct Imaging of Fine Structures in Giant Planet-forming Regions of the Protoplanetary Disk Around AB Aurigae» in Astrophysical Journal Letters 729, p. L17.