883
Астрономи підтвердили існування наймолодшої з відомих екзопланет — Elias 2-24 b, вік якої не перевищує мільйона років. За масою вона приблизно відповідає Юпітеру, але обертається навколо своєї зорі надзвичайно далеко — на відстані, що приблизно у 55 разів перевищує дистанцію між Землею та Сонцем. Саме це робить відкриття особливо важливим: за сучасними моделями на такій відстані газовий гігант мав би формуватися значно довше.
Зоря Elias 2-24 розташована приблизно за 450 світлових років від Землі й оточена протопланетним диском із газу та пилу. Ще близько десяти років тому радіоінтерферометр ALMA помітив у диску виразну прогалину — структуру, яку часто пов’язують із формуванням планет. Згодом Дуже великий телескоп Європейської південної обсерваторії зафіксував у цій області слабке точкове джерело світла, однак тоді астрономи не могли впевнено довести, що це справді планета.
Архівні знімки Кека стали вирішальним доказом
Щоб перевірити природу джерела, дослідники звернулися до архівних спостережень обсерваторії Кека на Гаваях, зроблених у 2018 та 2020 роках. Спостереження проводили за допомогою коронографа — приладу, який блокує сліпуче світло зорі й дозволяє побачити значно тьмяніші об’єкти поблизу неї.
Порівнявши знімки за різні роки, астрономи простежили рух світлової точки. Вона переміщувалася саме так, як мала б рухатися планета, що обертається разом із системою Elias 2-24, а не далека фонова зоря чи випадковий артефакт зображення. Так існування Elias 2-24 b вдалося підтвердити.
Чому її вік став проблемою для моделей
Планети формуються з речовини протопланетного диска. За стандартними моделями гігант на кшталт Юпітера спочатку має накопичити тверде ядро, а потім швидко приєднати до нього великі обсяги газу. Навіть на відстані Юпітера від Сонця такий процес оцінюють приблизно у п’ять мільйонів років.
На значно більшій відстані речовина в диску розподілена рідше, тому процес мав би бути ще повільнішим. Проте Elias 2-24 b уже існує в системі, якій менше мільйона років. Це означає, що або накопичення речовини може відбуватися набагато швидше, ніж очікують моделі, або в таких зовнішніх ділянках працює інший механізм формування, наприклад гравітаційна нестабільність самого диска.
Планета буквально розділяє свій диск
Молода екзопланета розташована всередині прогалини в протопланетному диску. Її гравітація могла розчищати навколишню область, відштовхуючи газ і пил та створюючи спостережувану структуру.
Такі системи особливо цінні, бо дозволяють бачити не просто готову планету, а сам процес її формування та взаємодії з диском. Астрономи можуть порівнювати масу, орбіту й структуру прогалин та перевіряти, як швидко планета забирає речовину й змінює середовище навколо себе.
Наступний крок — телескоп Nancy Grace Roman
Автори сподіваються, що майбутній космічний телескоп NASA Nancy Grace Roman із потужним коронографом дозволить знаходити ще більше дуже молодих планет, які зараз губляться в яскравому світлі своїх зір.
Чим більше таких систем буде відомо, тим точніше вчені зможуть визначити, чи Elias 2-24 b є винятком, чи газові гіганти справді здатні формуватися значно швидше, ніж передбачають нинішні теорії.
