Вокруг молодой звезды HD 135344B образовался протопланетный диск из пыли и газа, напоминающий миниатюрный Млечный Путь, в котором сформировались два «рукава». Астрономы ранее наблюдали подобные фигурные «пробелы» в дисках, однако в этот раз ученые впервые выявили «скульптора» — экзопланету.
HD 135344B — звезда, классифицируемая как F8V, входит в двойную звёздную систему и находится на расстоянии 440 световых лет от Земли. Возраст звезды оценивается примерно в 12 миллионов лет, и вокруг неё до сих пор существует диск, состоящий из пыли и газа.
HD 135344B стал известен благодаря протопланетному диску, который окружает его. Наблюдаемые «рукава» придают этому объекту вид миниатюрной галактики. Этот необычный «узор» был впервые обнаружен астрономами в 2009 году, и с тех пор его изучают с использованием все более точных методов.
«Ученые нередко сталкиваются с разрывами, пустотами и «рукавами» во «взрослых» протопланетных дисках. Обычно их присутствие объясняют формированием экзопланет. Данные выводы подтверждаются результатами компьютерного моделирования. Несмотря на то, что модели позволяют прогнозировать расположение тел, создающих полости в дисках, непосредственно наблюдать этих «скульпторов» оказалось невозможным — до открытия системы HD 135344B.
В окрестностях звезды HD 135344B, в одной из областей диска, напоминающей «рукав», астрономы выявили вероятную экзопланету. Положение объекта и структура полостей в диске указывают на то, что он является причиной формирования спиральной структуры. Это открытие впервые предоставило доказательства взаимосвязи между формирующейся планетой и структурой протопланетного диска. Наблюдения проводились в апреле 2024 года при помощи камеры ERIS, установленной на телескопе VLT. Результаты анализа данных опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Расстояние до объекта составляет около 28,4 астрономических единиц – среднего расстояния от Солнца до Земли. Для ориентира, Нептун в нашей Солнечной системе находится на среднем расстоянии в 30 астрономических единиц от Солнца.
Обнаруженный объект имеет размеры вдвое превышающие Юпитер и, по меньшей мере, в семь раз больше по массе. Учитывая такие габариты, он может представлять собой либо очень массивную планету, либо коричневого субкарлика. По мнению авторов исследования, коричневый субкарлик должен был бы полностью очистить внутреннюю область диска, поэтому с высокой долей вероятности это массивная планета.
Экзопланета, находящаяся в процессе формирования, во многом соответствует данным компьютерного моделирования, полученным в предыдущих исследованиях. В частности, в работе, опубликованной в 2016 году, исследователи изучили распределение полостей в диске «предсказали» существование планеты в два раза массивнее Юпитера, расположенной на расстоянии 30 астрономических единиц от светила.
«В отличие от предыдущих наблюдений, нам удалось непосредственно зафиксировать „сигнал“ протопланеты, расположенной в диске, что может ознаменовать собой важную веху. Полученные данные повышают уверенность в существовании планеты, поскольку мы видим ее собственное свечение», — объяснил ведущий автор нового исследования Франческо Майо из Флорентийского университета (Италия).
Формирование планет приводит к изменению структуры протопланетного диска, а возникшие полости и «рукава» оказывают влияние на траекторию движения планеты. Данное взаимодействие способно как ускорять рост, так и замедлять эволюцию объекта, а также приводить к разрушительным последствиям. Именно поэтому понимание сложной динамики их взаимодействия имеет большое значение для теории формирования планет.