Дуже великий телескоп (Very LargeTelescope, VLT) Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO) отримав перше в історії зображення молодої зорі, схожої на Сонце, в супроводі двох великих екзопланет. Зображення систем з кількома екзопланетами дуже рідкісні, й астрономи досі ніколи прямо не спостерігали більше однієї планети, яка обертається навколо зорі, схожої на Сонце. Спостереження можуть допомогти астрономам зрозуміти, як формувалися та еволюціонували планети в Сонячній системі.
Лише кілька тижнів тому в ESO за допомогою VLT отримали якісне зображення планетної система, що перебуває на етапі формування. Тепер той же телескоп і той самий приймач випромінювання дали змогу отримати перший прямий знімок планетної системи навколо зорі TYC 8998-760-1, схожої на Сонце. Вона лежить від Землі на відстані приблизно 300 світлових років.
«Це відкриття показує нам космічне середовище, яке дуже схоже на Сонячну систему, але на значно більш ранньому етапі еволюції», — сказав Олександр Бон (AlexanderBohn), докторант Лейденського університету в Нідерландах, який очолив нове дослідження. Його результати оприлюднив The Astrophysical Journal Letters.
«Хоча астрономи опосередковано (методами не прямих спостережень — Ред.) виявили тисячі екзопланет у нашій галактиці, лише невелику їх частку вдалося спостерігати прямо», — сказав співавтор дослідження Меттью Кенворті (Matthew Kenworthy), доцент Лейденського університету. Він додав, що «прямі спостереження важливі у пошуку планетних систем, які можуть бути придатними для життя». Прямі знімки двох і більше екзопланет навколо зорі ще рідкісніші; досі в такий спосіб спостерігали дві системи, обидві навколо зір, помітно відмінні від Сонця. Нове зображення, отримане за допомогою VLT ESO, — це перше пряме зображенням кількох екзопланет навколо зорі, що схожа на Сонце. Дуже великий телескоп став першим телескопом, який дав змогу отримати найперше пряме зображення екзопланети ще в 2004 році, коли він зареєстрував пляму світла біля коричневого карлика.
«Наша група тепер змогла сфотографувати два газові гіганти, що обертаються навколо молодої зорі — аналога Сонця», — сказала Маддалена Реджіані (Maddalena Reggiani), науковець з Левенського католицького університету в Бельгії, яка також брала участь в дослідженні. На новому зображенні дві планети видно як дві яскраві точки світла, віддалені від їхньої материнської зорі, що міститься у верхньому лівому куті кадру. Отримавши зображення в різний час, науковці змогли відрізнити ці планети від зір фону.
На світлині, отриманій за допомогою приймача SPHERE на Дуже великому телескопі Європейської південної обсерваторії, видно зорю TYC 8998-760-1 з сузір’я Мухи і дві її екзопланети-гіганти —TYC 8998-760-1b та TYC 8998-760-1c. Уперше астрономи прямо спостерігали понад одну планету на орбіті зорі, схожої на Сонце. Планети видно як дві яскраві точки в центрі (TYC 8998-760-1b) і внизу праворуч (TYC 8998-760-1c) кадру — їх показано стрілками. На зображенні також видно інші яскраві точки— це зорі тла. Отримавши зображення в різний час, науковці змогли відрізнити планети від зір тла. Зображення зробили, заблокувавши світло від молодої зорі (у верхньому лівому куті) за допомогою коронаграфа, що дає змогу виявляти слабкі за яскравістю планети. Яскраві й темні кільця, які видно довкола зображення зорі, — це оптичні артефакти. Фото з сайту www.eso.org.
Газові гіганти обертаються навколо своєї материнської зорі на відстані приблизно в 160 і 320 разів більше, ніж відстані Землі від Сонце. Тобто ці планети лежать набагато далі від своєї зорі, ніж Юпітер або Сатурн — найбільші планети-гіганти в Сонячній системі. Їхні відстані від Сонця лише у 5 та 10 разів більше відстані Земля — Сонце. Науковці також виявила, що екзопланети набагато масивніші, ніж планети-гіганти Сонячної системи. Маса внутрішньої планети в 14 разів більша, ніж маса Юпітера, а зовнішньої — вшестеро.
Група Бона отримала зображення цієї системи під час пошуку молодих, великих планет навколо зір, як наше Сонце, але набагато молодших. Зорі TYC 8998-760-1, що міститься у південному сузір’ї Мухи, лише 17 мільйонів років. Бон говорить про неї як про «дуже молоду копію Сонця».
На цій мапі зоряного неба показано місце розташування системи TYC 8998-760-1. Її позначено червоним колом. Більшість зір, показаних на мапі, за хороших умов видно неозброєним оком. Фото з сайту www.eso.org.
Ці зображення вдалося отримати завдяки можливостям приймача SPHERE, який встановлено на Дуже великому телескопі ESO в чилійській пустелі Атакама. SPHERE блокує яскраве світло від зорі за допомогою пристрою під назвою коронаграф, що дає змогу бачити набагато слабкіші планети. Якщо старі планети, такі, як в Сонячній системі, занадто холодні, щоб їх можна було знайти в такий спосіб, то молоді планети мають вищі температури й тому світяться яскравіше в інфрачервоних променях. Зробивши кілька знімків торік, а також використавши дані спостережень 2017 року, група науковців підтвердила, що дві екзопланети належать до однієї планетної системи.
Подальші спостереження за цією системою, зокрема за допомогою майбутнього Надзвичайно великого телескопа (Extremely Large Telescope, ELT) ESO, дадуть можливість астрономам перевірити, чи сформувалися ці планети в їх поточному місці, віддаленому від зорі, чи вони мігрували з інших орбіт. ELT ESO також допоможе дослідити взаємодію двох молодих планет в одній системі. Бон робить висновок: «Можливість того, що за допомогою майбутніх інструментів, зокрема тих, які астрономи встановлять на ELT, можна буде виявити навіть планети меншої маси навколо цієї зорі, — це важлива віха в розумінні планетних систем. Вона може мати наслідки для вивчення історії Сонячної системи».
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
