Вражаюче нове зображення, опубліковане Європейською південною обсерваторією (ESO), дає нам уявлення про те, як могли формуватися такі потужні планети, як Юпітер. За допомогою Дуже великого телескопа ESO (VLT) та Великої міліметрової/субміліметрової решітки в Атакамі (ALMA) дослідники виявили великі скупчення пилу поруч із молодою зіркою, які можуть колапсувати, утворюючи планети-гіганти.
«Це відкриття справді захоплююче, оскільки воно знаменує собою найперше виявлення скупчень навколо молодої зірки, які потенційно можуть дати початок планетам-гігантам», — каже Еліс Зурло, дослідник з Університету Дієго Порталеса, Чилі, яка брала участь у спостереженнях.
Робота заснована на чарівному знімку, отриманому за допомогою спектрополяриметричного висококонтрастного приладу для дослідження екзопланет (SPHERE) телескопа ESO VLT, на якому відображені захоплюючі деталі матеріалу навколо зірки V960 Mon. Ця молода зірка знаходиться на відстані понад 5000 світлових років у сузір'ї Єдинорога і привернула увагу астрономів, коли у 2014 році раптово збільшила свою яскравість більш ніж у двадцять разів. Спостереження SPHERE, проведені незабаром після початку цього «сплеску» яскравості, показали, що речовина, що обертається навколо V960 Mon, збирається разом у серію складних спіральних рукавів, що тягнуться на відстані, що перевищують всю Сонячну систему.
Тому це відкриття спонукало астрономів проаналізувати архівні спостереження тієї ж системи, зроблені за допомогою ALMA, партнером якої є ESO. Спостереження VLT досліджують поверхню пилового матеріалу навколо зірки, тоді як ALMA може глибше зазирнути у її структуру. «З ALMA стало очевидно, що спіральні рукави зазнають фрагментації, що призводить до утворення згустків з масами, подібними до мас планет», — каже Зурло.
Астрономи вважають, що планети-гіганти утворюються або в результаті «акреції ядра», коли порошинки збираються разом, або в результаті «гравітаційної нестабільності», коли великі фрагменти речовини навколо зірки стискаються та колапсують. Хоча дослідники раніше знаходили докази першого з цих сценаріїв, підтримка останнього була мізерною.
«Ніхто ніколи не бачив реального спостереження гравітаційної нестабільності в планетарних масштабах — досі», — каже Філіп Вебер, дослідник з Університету Сантьяго, Чилі, який керував дослідженням, опублікованим 25 липня The Astrophysical Journal Letters.
«Наша група шукала ознаки того, як формуються планети понад десять років, і ми дуже схвильовані цим неймовірним відкриттям», — каже член команди Себастьян Перес із Університету Сантьяго, Чилі.
Інструменти ESO допоможуть астрономам розкрити більше подробиць про цю чарівну планетну систему, і Надзвичайно Великий Телескоп ESO (ELT) відіграє ключову роль. В даний час Атакама ELT, що будується в чилійській пустелі, зможе спостерігати за системою більш докладно, ніж будь-коли раніше, збираючи про неї важливу інформацію. «ELT дозволить досліджувати хімічну складність, що оточує ці скупчення, допомагаючи нам дізнатися більше про склад матеріалу, з якого формуються потенційні планети», — робить висновок Вебер.
У команду, що стоїть за цією роботою, входять молоді дослідники з різних чилійських університетів та інститутів у рамках дослідницького центру Millennium Nucleus on Young Exoplanets and their Moons (YEMS), що фінансується Чилійським національним агентством досліджень та розробок (ANID) та його Програмою ініціативи Millennium Science. Два об'єкти, що використовуються, ALMA і VLT, розташовані в чилійській пустелі Атакама.
