Интересно, что в этой двойной системе формирование планет происходит по-разному: у звезды А этот процесс уже завершён, а у звезды В протопланетный диск всё ещё сохраняется. Это показывает, что планеты вокруг звёзд в одной системе могут появляться в разное время.

Для своих наблюдений учёные использовали прибор SPHERE, установленный на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории (ESO). Он помог зафиксировать слабый свет планеты. Сначала было неясно, действительно ли это планета, а не удалённая звезда на заднем плане. Чтобы убедиться, что это именно планета, исследователи наблюдали её с помощью гравитационного прибора — инструмента, который объединяет свет сразу с четырёх больших телескопов и позволяет очень точно определить положение объекта.

За четыре года команда семь раз наблюдала систему и увидела, что планета и звезда движутся вместе, что исключает возможность случайного совпадения с далёкой звездой. По словам Столк-рома, им повезло, что угол между планетой и звёздой сейчас очень мал, и прибор SPHERE смог её заметить.

В будущем учёные планируют продолжить наблюдения с помощью гравитационного прибора и использовать новый, ещё более мощный телескоп ELT, который сейчас строится. Это поможет изучить атмосферу планеты и лучше понять, как она развивается.

Кроме того, исследователи намерены искать похожие молодые газовые гиганты около других звёзд на похожих расстояниях. Они считают, что HD 135344 Ab может быть частью группы экзопланет, которые до сих пор было сложно обнаружить из-за технических ограничений.

Публикация взята с сайта: https://www.aanda.org/component/article?access=doi&doi=1...

Проект изучил 30 протопланетных дисков вокруг звёзд, похожих на Солнце, чтобы проследить, как с возрастом меняются масса и структура газа и пыли. Впервые удалось получить полные данные об эволюции газа, дополняя уже известные сведения о пыли.

Как объясняет профессор Илария Паскуччи, наблюдение за газом требует больше времени и ресурсов, поэтому для получения статистически значимых данных потребовалась крупная программа. Исследование показало, что газ и пыль в дисках расходуются с разной скоростью: газ рассеивается быстрее, особенно на ранних этапах, тогда как пыль остаётся дольше.

Одним из неожиданных открытий стало то, что некоторые стареющие диски сохраняют больше газа, чем предполагалось. Это может означать, что газовые гиганты, такие как Юпитер, должны формироваться быстрее, чем каменистые планеты.

AGE-PRO охватил три области звездообразования разного возраста: Змееносец (1 млн лет), Волчанка (1–3 млн лет) и Верхний Скорпион (до 6 млн лет). Используя чувствительность ALMA, учёные исследовали слабые молекулярные линии — "отпечатки" различных газов — и получили данные о химическом составе и массе дисков.

Аспирант Диншань Дэн, ведущий автор одной из статей, провёл анализ данных по региону Волчанки. Благодаря новым методам обработки удалось обнаружить газ даже в тусклых и маломассивных дисках, ранее недоступных для наблюдений.

Для повышения точности измерений, помимо традиционного монооксида углерода, использовались и другие молекулы, такие как ион N2H⁺ (диазенилий), формальдегид, цианид метила и молекулы с дейтерием.

Интересно, что соотношение массы газа и пыли оказалось более стабильным между дисками разного размера, чем ожидалось. Это открытие может изменить представления о скорости формирования планет в зависимости от массы диска.

Согласно новому исследованию, проведенному международной командой астрономов из Университета Пенсильвании, фундаментальные строительные блоки для формирования планет могут существовать даже в условиях экстремального ультрафиолетового излучения.

В данной работе были использованы уникальные возможности космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и сложное термохимическое моделирование для изучения протопланетного диска — облака пыли и газа, окружающего молодую звезду, которое в конечном итоге может привести к образованию планет и других небесных тел — в одной из самых экзотических сред нашей галактики.

"Астрономы давно стремятся понять, как формируются планеты внутри вращающихся газовых и пылевых дисков, окружающих молодые звезды", — отметил Байрон Портилья-Ревело, научный сотрудник в области астрономии и астрофизики из Научного колледжа Эберли в Пенсильвании и ведущий автор исследования.

"Эти структуры, известные как протопланетные диски, являются местом зарождения экзопланетных систем, подобных нашей Солнечной системе, сформировавшейся 4,5 миллиарда лет назад. Протопланетные диски часто образуются вблизи массивных звезд, излучающих значительное количество ультрафиолетового света, что потенциально может разрушать диски и влиять на их способность к образованию планет.

"Несмотря на значительный прогресс в изучении протопланетных дисков в близлежащих областях звездообразования, в этих регионах отсутствует интенсивное ультрафиолетовое излучение, характерное для более массивных и распространенных звездных скоплений".

Ультрафиолетовое излучение представляет собой невидимый свет с энергией, превышающей энергию видимого света. На Земле оно может вызывать повреждения клеток, начиная от легкого солнечного ожога и заканчивая раком кожи. В космосе, где отсутствуют атмосферные фильтры, ультрафиолетовое излучение гораздо более интенсивно.

В центре внимания исследования находилась молодая звезда солнечной массы, известная как XUE 1, расположенная примерно в 5500 световых годах от нашего Солнца в области, именуемой туманностью Лобстер (NGC 6357). Этот регион славится наличием более 20 массивных звезд, две из которых являются одними из самых массивных в нашей галактике и источниками экстремального ультрафиолетового излучения. В этом же регионе команда наблюдала дюжину молодых звезд меньшей массы, протопланетные диски которых подвергались воздействию интенсивного ультрафиолетового излучения.

Объединив наблюдения JWST с комплексными астрохимическими моделями, исследователи смогли определить состав крошечных пылинок в протопланетном диске вокруг XUE 1, которые в конечном итоге разрастутся и сформируют скалистые планеты. Они обнаружили, что диск содержит достаточно твердого материала, чтобы потенциально образовать по меньшей мере 10 планет, каждая из которых по массе сопоставима с массой Меркурия. Авторы также определили пространственное распределение в диске множества ранее обнаруженных молекул, включая водяной пар, монооксид углерода, двуокись углерода, цианистый водород и ацетилен.

"Эти молекулы могут способствовать формированию атмосфер формирующихся планет", — отметил Константин Гетман, профессор-исследователь кафедры астрономии и астрофизики Пенсильванского университета и соавтор исследования. "Обнаружение таких скоплений пыли и газа позволяет предположить, что фундаментальные строительные блоки для формирования планет могут существовать даже в условиях экстремального ультрафиолетового излучения".

Более того, основываясь на отсутствии определенных молекул, которые служат индикаторами ультрафиолетового излучения в свете, регистрируемом JWST, команда пришла к выводу, что протопланетный диск компактен и лишен газа на своих окраинах. Он простирается всего на 10 астрономических единиц — мера, основанная на среднем расстоянии между Землей и Солнцем — от звезды-хозяина, что примерно соответствует расстоянию от Солнца до Сатурна. По мнению исследовательской группы, такая компактность, вероятно, является результатом воздействия внешнего ультрафиолетового излучения, разрушающего удаленные области диска.

"Эти результаты подтверждают идею о том, что планеты формируются вокруг звезд даже в условиях сильного внешнего излучения", — отметил Эрик Фейгельсон, выдающийся старший научный сотрудник и профессор астрономии, астрофизики и статистики в Пенсильванском университете. "Это помогает объяснить, почему астрономы обнаружили, что планетные системы широко распространены вокруг других звезд".

По словам исследователей, изучение XUE 1 представляет собой ключевой шаг в понимании влияния внешнего излучения на протопланетные диски. Это закладывает основу для будущих наблюдений с использованием как космических, так и наземных телескопов, направленных на создание более полной картины формирования планет в различных космических условиях.

По словам Портильи-Ревело, данное исследование подчеркивает преобразующие возможности обсерватории Джеймса Уэбба в изучении тонкостей формирования планет и демонстрирует устойчивость протопланетных дисков перед лицом серьезных экологических вызовов.

Публикация взята с сайта: XUE: Thermochemical Modeling Suggests a Compact and Gas-depleted Structure for a Distant, Irradiated Protoplanetary Disk

Одной из самых удивительных звездных систем, находящихся под пристальным наблюдением астрономов, является система GG Тельца, расположенная на расстоянии 379,63 световых лет от нас. Она также известна под другими названиями — LEI 3, CHN 5 и прочими. Система включает один оранжевый карлик и три красных карлика, объединенных в две гравитационно связанные группы: тройную и двойную. Однако ее уникальность заключается не только в количестве звезд, но и в юном возрасте, поскольку она все еще находится в процессе формирования. В этой системе отчетливо наблюдаются протопланетные диски — скопления вещества, которые постепенно сгущаются и преобразуются в целые миры.

В зарождающихся множественных системах протопланетные диски могут окружать каждую звезду индивидуально или представлять собой общий ресурс для всей системы. Во многих случаях наблюдается сочетание обоих типов дисков.

В GG Тельца мы видим особенно сложную картину: у одной из звезд имеется свой небольшой диск, четко выделяется общий диск вокруг тройной системы, и, кроме того, огромное газопылевое кольцо окружает весь квинтет.

Это и другие подобные примеры были недавно охарактеризованы астрономами из Университета Гренобль-Альпы во Франции. Они объяснили, что гравитационное влияние компаньонов, по всей видимости, не позволяет каждой отдельной звезде обладать обширным диском. Это означает, что планеты в таких системах, скорее всего, не будут достигать больших размеров. В то же время общий диск, или, точнее, кольцо, охватывающее всю систему, располагается на значительном расстоянии от звезд.

Астрономы предположили, что иногда вещество из одного диска может перетекать в другой. Более того, в этом веществе могут возникать подобные волнам плотности структуры, которые, как предполагается, способствуют образованию «рукавов» галактик.

Эти явления также наблюдаются в системах UZ Тельца, PDS 339, V866 Скорпиона и HD 142527.

UZ Тельца (JOY 3, HBC 52 и прочие), находящаяся на расстоянии 489,2 световых лет от нас, состоит из трех ярко-красных карликов. Пара звезд окружена весьма обширным протопланетным диском.

PDS 339 (HD 100453, HIP 5635 и другие), расположенная в созвездии Центавра на расстоянии 350 световых лет, представляет собой широкую двойную звёздную систему, состоящую из бело-желтой звезды и красного карлика. У главной звезды уже образовалась протопланета массой в пять раз превышающей массу Юпитера. Кроме того, по данным с помощью "Gaia", здесь может находиться еще один коричневый карлик массой 27,02 масс Юпитера на расстоянии 5 а.е., который, вероятно, способствует рассеиванию протопланетного диска.

V866 Скорпиона (AS 205, HER 25 и прочие) расположена на расстоянии 417,3 световых лет и состоит из трех оранжевых карликов. Основная пара расположена достаточно близко друг к другу. Их возраст не превышает одного миллиона лет. Главная звезда имеет протопланетный диск.

HD 142527 (BIL 5, HIP 78092 и другие), находящаяся в созвездии Волка, является тройной звездной системой, состоящей из очень юного бело-желтого гиганта, который в 10 раз больше Солнца, и двух удаленных от него красных карликов. BIL 5 уникальна тем, что, помимо протопланетного диска, главная звезда обладает также аккреционным диском.

Это объект Хербинга-Аро — не совсем сформировавшаяся звезда, от которой исходят огромные плазменные потоки. Тем не менее, у нее могут существовать экзопланеты или коричневый карлик. Вещество, состоящее из пыли и газа, перемещается от периферии к центру благодаря гравитационному взаимодействию одного или нескольких массивных тел. Таким образом, потоки представляют собой своеобразные «насосы», перекачивающие вещество с края системы к центру, «подпитывая» звезду. В 2022 году "Gaia" обнаружила, что в этой системе на расстоянии 6,7 а.е. может находиться коричневый карлик массой 31,13 масс Юпитера.

Вокруг всех вышеупомянутых систем ученые подтвердили, что их протопланетное вещество действительно образует миниатюрное подобие галактики. Компьютерные симуляции выявили и более необычные случаи: в тройных системах взаимодействие протопланетных дисков создает картину, напоминающую эпический хаос, происходящий при столкновениях галактик.

Иногда звезды в множественных системах движутся по различным плоскостям, что приводит к значительному смещению наблюдаемых протопланетных дисков. Примером подобного явления является тройная система GW Ориона, находящаяся на расстоянии 1312 световых лет. Эта система состоит из двух желтых и одного оранжевого карлика. Согласно исследованиям ученых, планеты в этой системе могут занять весьма необычные орбиты — сильно вытянутые, наклоненные и даже ретроградные. Это означает, что их движение будет направлено против вращения звезды вокруг своей оси.

Исследователи анализировали «поведение» газа и пыли в протопланетных дисках множественных систем и пришли к выводу, что в «индивидуальных» облаках вещества более массивные частицы чаще падают на звезду. Это указывает на то, что образование каменистых планет в таких условиях менее вероятно. Однако в окружающем систему кольце существует возможность формирования мира с твердой поверхностью — так называемых «планет Татуин», на небе над которыми будут светить два или три солнца.

Ученые решили завершить свою статью не стандартными фразами вроде «Исследование систем продолжится», а вдохновились цитатой Уильяма Гершеля, одного из первых наблюдателей множественных звездных систем, который сравнивал их с «пышными садами» и «цветущими клумбами».

🏁TG ↗️

В недрах Земли скрываются две гигантские "капли", которые могут быть свидетельством столкновения двух протопланет в очень далеком прошлом.