Астрономи, що працюють із космічним телескопом James Webb, виявили рідкісну екзопланету, хімічний склад атмосфери якої суперечить існуючим уявленням про формування планет. Об'єкт, що отримав позначення PSR J2322-2650b, має масу, порівнянну з Юпітером, і обертається навколо пульсара — швидко обертається нейтронної зірки.
Спостереження показали, що атмосфера екзопланети майже повністю складається з гелію та молекулярного вуглецю, що раніше не фіксувалося жодним із відомих планетарних об'єктів. Вчені припускають, що в атмосфері можуть бути присутні сажові хмари, а в глибинних шарах — умови для утворення алмазів. Результати дослідження опубліковані в журналі The Astrophysical Journal Letters.
PSR J2322-2650b знаходиться на надзвичайно тісній орбіті — всього близько 1,6 млн кілометрів від пульсара. Повний оберт навколо зірки екзопланета здійснює всього за 7,8 години, а екстремальні гравітаційні сили деформують її, надаючи тілу видовжену, «лимоноподібну» форму. Температура на поверхні варіюється від приблизно 650 °C на нічному боці до понад 2000 °C на денному.
Особливу цінність спостереженням надає сам характер системи. Пульсар випромінює переважно гамма-промені та високоенергетичні частинки, які невидимі для інфрачервоних приладів Webb. Це дозволило вченим отримати чистий спектр атмосфери планети, не «засліплений» випромінюванням зірки, що практично неможливо у звичайних планетних системах.
Аналіз спектра виявив присутність молекул C₂ та C₃ — форм молекулярного вуглецю, які практично не зустрічаються в атмосферах планет. Їхнє домінування можливе лише за майже повної відсутності кисню та азоту, що робить PSR J2322-2650b унікальною: серед приблизно 150 детально вивчених екзопланет нічого подібного раніше не виявлялося.
Система частково нагадує так звані «чорні вдови» — пари, де пульсар поступово руйнує свого супутника. Однак у даному випадку супутником є саме планета, а не зірка. За масою вона вкладається в офіційне визначення екзопланети Міжнародного астрономічного союзу — менше 13 мас Юпітера.
Походження об'єкта залишається загадкою. Ні стандартна модель формування планет, ні сценарій руйнування зірки не пояснюють настільки екстремального збагачення вуглецем. Одна з гіпотез припускає, що в міру охолодження надр планети вуглець кристалізується, піднімаючись догори та змішуючись із гелієвою атмосферою, тоді як кисень і азот з невідомих причин залишаються «замкненими» всередині.
Вчені підкреслюють, що це відкриття ставить більше запитань, ніж дає відповідей. Однак саме такі аномальні об'єкти, на їхню думку, дозволяють розширити розуміння того, якими можуть бути планети у Всесвіті.
Відкриття стало можливим виключно завдяки можливостям телескопа James Webb, який завдяки інфрачервоному діапазону, високій чутливості та стабільній роботі в космосі здатний вивчати екзотичні світи, недоступні для наземних обсерваторій.
