Новорожденная луна. Астрономы впервые увидели, как формируется спутник на орбите планеты

Астрономы получили четкое изображение колоссального диска из обломков, формирующих спутник, на орбите далекой планеты. По словам авторов нового исследования, в диске достаточно вещества, чтобы создать три космических тела размером с земную Луну, сообщает New Atlas

Открытие было сделано учеными, с помощью комплекса радиотелескопов ALMA Европейской южной обсерватории в чилийской пустыне Атакама, благодаря которому они получили изображения звездной системы PDS 70, которая находится примерно в 400 световых годах от Земли в созвездии Центавра.

PDS 70 состоит из родительской звезды, вокруг которой вращаются две огромные протопланеты. Считается, что эти миры, которые были названы PDS 70b и PDS 70c, имеют общие характеристики с газовыми гигантами Юпитером и Сатурном.

Поскольку недавно сформированные планеты вращались в среде космической пыли, окружающей молодую звезду, их гравитационное влияние позволило им собрать вещество и добавить его к своей массе. Это, в свою очередь, создало огромную, относительно свободную от обломков полость, окружающую родительскую звезду.

"К настоящему времени было обнаружено более 4000 экзопланет, но все они были обнаружены в зрелых системах", — говорит Мириам Кепплер, соавтор нового исследования из Института астрономии Макса Планка в Германии. "PDS 70b и PDS 70c, которые образуют систему, напоминающую пару Юпитер-Сатурн, — единственные две обнаруженные на сегодняшний день экзопланеты, которые все еще находятся в процессе формирования".

Более ранние наблюдения самой удаленной экзопланеты PDS 70c указали на присутствие околопланетного диска, окружающего растущий мир. Однако только когда были задействованы возможности ALMA по созданию изображений с более высоким разрешением, астрономы смогли раскрыть впечатляющую природу небесного тела.

"У нас есть четкие изображения диска, в котором могут формироваться спутники", — говорит Мириам Бенисти, ведущий автор исследования и исследователь из Университета Гренобля, Франция, и Университета Чили. "Наши изображения были получены с таким превосходным разрешением, что мы смогли четко определить, что диск связан с планетой, и впервые смогли определить его размер".

Ученые считают, что огромный околопланетный диск состоит из вещества, которое был собрано планетой PDS 70c, вскоре после формирования местной солнечной системы. По словам авторов исследования, диск примерно в 500 раз больше, чем кольца Сатурна, и охватывает область космоса, которая примерно эквивалентна расстоянию от Землю до Солнца. Некоторая часть вещества в диске будет продолжать срастаться с планетой, продлевая ее рост. Однако оставшаяся часть вещества может также привести к образованию спутников.

Этот процесс формирования спутников повторяет процесс формирования планет вокруг звезды. Крошечные столкновения в структуре диска приводят к образованию сгустков вещества, которые продолжают расти и захватывать материал из окружающей среды, пока не станут полноценным спутником. Авторы исследования подсчитали, что кольцо, окружающее PDS 70c, содержит достаточно вещества для создания трех спутников размером с земную Луну.

Новые изображения ALMA позволят астрономам проверить существующие теории о том, как формируются планеты и их спутники. Данная система также станет целью для наблюдений обсерваториями следующего поколения, включая 40-метровый Очень большой телескоп, который в настоящее время строится в Чили.