Астрономы совершили беспрецедентное открытие, впервые получив прямое изображение новорожденной планеты, «гнездящейся» внутри кольца из пыли и газа вокруг своей молодой звезды. Это открытие предоставляет уникальную возможность наблюдать процесс формирования планет в действии.

С помощью телескопа «Магеллан» в Чили и Большого бинокулярного телескопа в Аризоне ученые запечатлели протопланету под названием WISPIT 2b. Это инфантильный газовый гигант, чья масса примерно в пять раз превышает массу Юпитера, а возраст оценивается всего в 5 миллионов лет. Планета видна внутри кольцеобразного разрыва в пылевом диске, окружающем её звезду-хозяина, WISPIT 2, где она активно аккрецирует, то есть собирает вещество, чтобы вырасти в полноценную планету.

Согласно заявлению NASA, новое изображение стало первым прямым доказательством того, что растущая планета находится именно внутри того разрыва в диске, который она же и создает. Это подтверждает давнюю теорию о том, как формируются газовые гиганты.

WISPIT 2b обращается вокруг звезды, расположенной на расстоянии около 437 световых лет от Земли. Протопланетный диск из газа и пыли, окружающий молодую звезду, служит колыбелью для новых миров. Считается, что разрывы и промежутки в этих дисках как раз и создаются формирующимися планетами, которые рассеивают материал вокруг себя.

Изначально WISPIT 2b была обнаружена с помощью инструмента VLT-SPHERE Очень Большого Телескопа Европейской Южной обсерватории в Чили, который выявил кольцеобразные структуры и явный разрыв, намекающий на активность протопланеты.

Теперь же, используя экстремальную адаптивную оптику MagAO-X на телескопе «Магеллан», астрономы зафиксировали слабое свечение в линии H-альфа — спектральный «отпечаток пальца» газообразного водорода, который нагревается при падении на формирующуюся планету. Одновременно наблюдения на инфракрасных камерах Большого бинокулярного телелескопа зафиксировали WISPIT 2b в том же месте, что помогло подтвердить: излучение исходит именно от активно растущей планеты, а не от другого источника.

На опубликованном NASA изображении протопланета WISPIT 2b видна как маленькая пурпурная точка справа от яркого белого кольца пыли, окружающего звезду. Также видно и более тусклое белое кольцо за пределами WISPIT 2b.

Положение WISPIT 2b внутри разрыва в диске указывает на то, что она не просто пролетает мимо, а активно формирует свое окружение: она «подметает» материал и отталкивает пыль в стороны по мере своего роста. Более того, астрономы заметили слабый второй источник в другом, внутреннем разрыве кольца, который может указывать на формирование планеты-соседа, «брата» или «сестру» WISPIT 2b.

Это открытие знаменует собой новый этап в изучении экзопланет. Наблюдение за такой молодой планетой в момент её активного роста позволяет астрономам проверить и уточнить теоретические модели планетообразования. Ученые теперь могут изучать не только следы, оставленные планетами в дисках, но и сами эти миры в процессе их рождения. Это похоже на получение снимка эмбриона звездной системы.

Дальнейшие наблюдения за системой WISPIT 2 помогут понять динамику аккреции, скорость, с которой планета набирает массу, и её взаимодействие с оставшимся протопланетным диском. Возможно, в ближайшем будущем, с вводом в строй еще более мощных телескопов, таких как Чрезвычайно Большой Телескоп (ELT), мы сможем увидеть рождение не только газовых гигантов, но и каменистых планет, подобных Земле, что станет ключевым шагом в поисках внеземной жизни.

Результаты исследований с использованием MagAO-X были опубликованы 26 августа в The Astrophysical Journal Letters, параллельно с другой статьей, основанной на данных инструмента VLT-SPHERE.