Астрономы сделали еще один шаг к тому, чтобы узнать, как образуются планетные системы, открыв «самую молодую» планету из когда-либо найденных. Это первое прямое изображение планеты, находящейся в процессе формирования, и данные указывают, что планета все еще находится в куске газа и пыли, попадающих в ее лапы из более холодной оболочки, которая ее окружает.
Горячая протопланета вращается вокруг звезды, которая обладает массой, сравнимой с нашим Солнцем, и является самой молодой из когда-либо идентифицированных планетных систем. LkCa 15 имеет возраст 2 миллиона лет: «У нас действительно есть возраст звезды, а не планеты». сказал Майкл Ирландия, преподаватель астрофотоники в Австралийской астрономической обсерватории. «Возраст звезды был определен очень многими людьми, изучающими гравитационное сжатие как LkCa 15, так и всех других звезд в области звездообразования в Тельце, которые образовались почти в одно и то же время».
Наблюдения проводились астрономами из Гавайского университета и Австралийской астрономической обсерватории с использованием острого зрения двух 10-метровых телескопов Кек, расположенных на вершине спящего вулкана Мауна-Кеа на Гавайях.
В течение десятилетий астрономы знали, что многие молодые звезды, которые пронизывают Вселенную, окутаны облаками газа и пыли. И после этой реализации они заручились помощью мощных инфракрасных космических обсерваторий, таких как космический телескоп Спитцер НАСА, для наблюдения за запыленными космическими областями, скрытыми от оптических телескопов.
До сих пор ученым не удавалось собрать наблюдения о новых планетах, формирующихся вокруг этих молодых звезд, но благодаря хитрости адаптивной оптики в сочетании с «интерферометрией с апертурной маской», которая позволяет астрономам разлагать диски пыли вокруг звезд без помех ослеплению Звездный свет, изображение LkCa 15 b стало возможным. «Как будто у нас есть множество маленьких зеркал», - сказал Адам Краус из Института астрономии Гавайского университета. «Мы можем управлять светом и устранять искажения».
С 2008 года астрономы начали использовать эту хитрую технику, что позволило им искать промежутки между звездами и их протопланетными пылевыми дисками, где, как они полагали, могут скрываться планеты. В 2009 году они были вознаграждены за свои усилия, так как LkCa 15b представила себя обнимающей свою звезду, все еще яркую от энергии своего образования. «LkCa 15 была только нашей второй целью, и мы сразу поняли, что видим что-то новое», - сказал Краус. «Мы могли видеть слабый точечный источник около звезды, поэтому, думая, что это может быть планета, похожая на Юпитер, мы вернулись год спустя, чтобы получить больше данных».
Этот горячий, молодой мир дает представление об адском рождении зарождающихся планет.
«Протопланета нагревается энергией гравитационного сжатия», - сказала Ирландия. «Потенциальной гравитационной энергии достаточно, чтобы сделать тормоза грузовика действительно горячими, когда они слишком быстро спускаются с горы. Потенциальная энергия целой планеты, сбрасываемой на себя, достаточна, чтобы заставить ее светиться красным цветом в течение миллионов лет. Планета имеет температуру более 1000 градусов по Цельсию - более точное измерение ее температуры - одна из наших целей в следующем году. Пыль и газ в основном нагреваются радиационным полем звезды и планеты и в равновесии достигают температуры менее 100 кельвинов [-170 градусов по Цельсию] ».
Однако, поскольку молодая планета затягивает в себя все больше газа и пыли, астрономы могут только догадываться, насколько большим может стать этот отдаленный мир. «На большом внешнем диске вокруг LkCa 15 все еще осталось около 55 масс Юпитера», - сказала Ирландия. «Очень трудно оценить, какая часть этого материала может оказаться на LkCa 15 b. Если орбита почти круглая и существует только одна планета, то я считаю, что только очень малая часть этого вещества может оказаться в составе LkCa 15 b. Если бы мне пришлось угадывать, я бы сказал, что в 10 раз больше массы Юпитера для окончательной массы, с небольшой орбитальной миграцией на более близкую орбиту. Тем не менее, мы получим лучшее представление об этом в ближайшие годы с новыми теоретическими моделями и после того, как увидим большую часть орбиты планеты ».
Документ команды можно найти здесь.
