Астрономи зробили крок ближче до того, щоб з’ясувати, як формуються планетні системи з відкриттям «наймолодшої» планети, коли-небудь знайденої. LkCa 15 b настільки молодий, що все ще знаходиться в процесі утворення. Це перше пряме зображення планети в процесі формування, і дані вказують на те, що планета все ще збирається разом газом і пилом, які потрапляють в її лапи з більш холодної оболонки, яка її оточує.
Гаряча протопланета обертається навколо зірки, яка має масу, порівнянну з нашим Сонцем, і є наймолодшою планетною системою, яка коли-небудь була ідентифікована, з LkCa 15 віком 2 мільйони років, «У нас дійсно є вік зірки, а не планети», сказав Майкл Айрланд, викладач астрофотоніки в Австралійській астрономічній обсерваторії. «Вік зірки був визначений великою кількістю людей, які вивчали гравітаційне скорочення як LkCa 15, так і всіх інших зірок у регіоні зірокутворення в Тельці, які утворилися майже в той же час».
Спостереження були зроблені астрономами з Гавайського університету та Австралійської астрономічної обсерваторії за допомогою гострого зору подвійних 10-метрових телескопів Кек, розташованих на вершині сплячого вулкана Мауна-Кеа на Гаваях.
Протягом десятиліть астрономи знали, що багато молодих зірок, що охоплюють Всесвіт, оповиті хмарами газу та пилу. І після цього вони залучилися до допомоги потужних інфрачервоних космічних обсерваторій, таких як космічний телескоп НАСА Spitzer, щоб зазирнути в пилові космічні області, приховані від оптичних телескопів.
До цих пір вченим не пощастило зафіксувати спостереження нових планет, що формуються навколо цих молодих зірок, але завдяки хитрощам адаптивної оптики в поєднанні з «інтерферометрією апертурної маски», яка дозволяє астрономам розрізняти диски пилу навколо зірок без перешкоди сліпучі. зоряне світло, зображення LkCa 15 b стало можливим. «Наче у нас є безліч маленьких дзеркал», — сказав Адам Краус з Інституту астрономії Гавайського університету. «Ми можемо маніпулювати світлом і компенсувати спотворення».
Розташування LkCa 15 можна знайти за допомогою наведеної вище діаграми. Зображення: Адам Краус/IAU/Небо та телескоп.
З 2008 року астрономи використовували цю розумну техніку, що дозволило їм шукати проміжки між зірками та їхніми протопланетними пиловими дисками, де, на їхню думку, найімовірніше ховаються планети. У 2009 році вони були винагороджені за свої зусилля, коли LkCa 15 b представився, обіймаючи свою зірку, все ще яскраву від енергії свого утворення. «LkCa 15 був лише нашою другою метою, і ми одразу зрозуміли, що бачимо щось нове», – сказав Краус. «Ми могли побачити слабке точкове джерело поблизу зірки, тому, подумавши, що це може бути планета, схожа на Юпітер, ми повернулися через рік, щоб отримати більше даних».
Цей гарячий молодий світ відкриває погляд на пекельне народження планет, що зароджуються.
«Протопланета розігрівається енергією гравітаційного стискання», — сказав Ірланд. «Гравітаційної потенціальної енергії достатньо, щоб розігріти гальма вантажівки, коли вона занадто швидко спускається з гори. Потенційної енергії цілої планети, яка скидається на себе, достатньо, щоб вона світилася червоним гарячим протягом мільйонів років. Температура на планеті перевищує 1000 градусів за Цельсієм – точніше вимірювання її температури є однією з наших цілей наступного року. Пил і газ здебільшого нагріваються радіаційним полем зірки та планети, і в стані рівноваги досягають температури менше 100 кельвінів [-170 градусів Цельсія]».
Однак, оскільки молода планета натягує на себе більше газу та пилу, астрономи можуть лише здогадуватися, наскільки великим може стати цей далекий світ. 'Великий зовнішній диск навколо LkCa 15 все ще містить близько 55 мас Юпітера', - сказав Ірланд. «Дуже важко оцінити, скільки цього матеріалу може опинитися на LkCa 15 b. Якщо орбіта майже кругла, і є лише одна планета, то я вважаю, що лише дуже невелика частина цієї матерії може опинитися як частина LkCa 15 b. Якби мені довелося здогадуватися, я б сказав приблизно в 10 разів більше маси Юпітера для остаточної маси з невеликою орбітальною міграцією на ближчу орбіту. Однак ми отримаємо краще уявлення про це в найближчі роки з новими теоретичними моделями і після того, як побачимо більше орбіти планети».
Документи команди можна знайти тут.
Враження художника про LkCa 15 b, що обертається навколо своєї зірки. Зображення: Карен Л. Терамура, UH IfA.
