Сделано первое изображение многопланетной системы вокруг солнцеподобной звезды

Изображения систем с несколькими экзопланетами чрезвычайно редки, и до настоящего времени астрономы никогда непосредственно не наблюдали более одной планеты, вращающейся вокруг звезды, подобной Солнцу. Наблюдения могут помочь астрономам понять, как планеты формировались и развивались вокруг нашего Солнца.

Очень большой телескоп с помощью инструмента SPHERE (Спектро-Поляриметрическое высоко-контрастное исследование экзопланет) сделал первое прямое изображение планетной системы вокруг солнцеподобной звезды, расположенной на расстоянии около 300 световых лет и известной как TYC 8998-760-1.

«Это открытие - снимок окружающей среды, которая очень похожа на нашу солнечную систему, но на гораздо более ранней стадии развития», - говорит Александр Бон, доктор философии, студент Лейденского университета в Нидерландах, который руководил новым исследованием, опубликованным сегодня в Astrophysical Journal Letters.

«Несмотря на косвенно обнаруженные астрономами тысячи планет в нашей галактике, только небольшая часть этих экзопланет была непосредственно отображена», - говорит соавтор Мэтью Кенворти, доцент Лейденского университета, добавляя, что «прямые наблюдения важны для поиска среды, которая может поддерживать жизнь».

Прямое изображение двух или более экзопланет вокруг одной и той же звезды еще более редкое; До сих пор непосредственно наблюдались только две такие системы, обе вокруг звезд, заметно отличающихся от нашего Солнца. Новое изображение ESO VLT стало первым прямым изображением более чем одной экзопланеты вокруг солнцеподобной звезды. VLT был также первым телескопом, который непосредственно запечатлел экзопланету еще в 2004 году, когда запечатлел блик вокруг коричневого карлика.

«Теперь наша команда смогла сделать первый снимок двух газовых гигантских планет, которые вращаются вокруг молодого солнечного аналога», - говорит Маддалена Реджани, которая также участвовала в исследовании. Две планеты можно увидеть на новом изображении как две яркие точки света, удаленные от родительской звезды, расположенной в верхнем левом углу кадра. Делая разные снимки в разное время, команда смогла отличить эти планеты от фоновых звезд.

Два газовых гиганта вращаются вокруг своей звезды на расстоянии 160 и 320 раз больше расстояния от Земли до Солнца. Это помещает планеты намного дальше от звезды, чем Юпитер или Сатурн, также два газовых гиганта, от Солнца; они лежат на расстоянии в 5 и 10 раз больше расстояния от Земли до Солнца, соответственно. Команда также обнаружила, что две экзопланеты намного тяжелее, чем в нашей Солнечной системе: внутренняя планета в 14 раз больше массы Юпитера, а внешняя - в 6 раз.

Команда Бона обнаружила эту систему во время поиска молодых гигантских планет вокруг звезд, таких как Солнце, но гораздо моложе. Звезде TYC 8998-760-1 всего 17 миллионов лет, и она находится в южном созвездии Мухи. Бон описывает её как «очень молодую версию нашего Солнца».

Эти изображения стали возможными благодаря высокому качеству инструмента SPHERE на VLT ESO в чилийской пустыне Атакама. SPHERE блокирует яркий свет от звезды, используя устройство под названием коронаграф, позволяя увидеть гораздо более слабые планеты. Старые планеты, такие как в нашей Солнечной системе, слишком холодные, чтобы их можно было найти с помощью этой техники, а вот молодые планеты более горячие и поэтому светятся ярче в инфракрасном свете. Сделав несколько снимков за прошедший год, а также используя более старые данные, относящиеся к 2017 году, исследовательская группа подтвердила, что две планеты являются частью системы звезды.

Дальнейшие наблюдения за этой системой, в том числе с будущим Экстремально большим телескопом ESO (ELT), позволят астрономам проверить, сформировались ли эти планеты в их текущем местоположении вдали от звезды или мигрировали откуда-то еще. ELT ESO также поможет исследовать взаимодействие двух молодых планет в одной системе. Бон заключает: «Возможность того, что будущие инструменты смогут обнаруживать даже планеты меньшей массы вокруг этой звезды, является важной вехой в понимании многопланетных систем, что может повлиять на историю нашей собственной Солнечной системы».