При помощи телескопа ALMA («Атакамская большая антенная решётка миллиметрового диапазона») астрономы впервые однозначно определили наличие околопланетного диска вокруг планеты, находящейся за пределами Солнечной системы. Это наблюдение поможет получше узнать процесс формирования планет и их спутников в молодых звёздных системах. Работа с описанием опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.
По словам Мирам Бенисти, исследователя из Гренобльского университета во Франции, руководителя исследования, снимок диска формирующегося спутника сделан в уникально большом разрешении. Учёные смогли определённо связать диск с планетой и оценить ограничения на его размер.
Околопланетный диск — кольцеобразная структура из газа, пыли, мелких зародышей планет, астероидов и других фрагментов материи, из которых впоследствии могут формироваться их спутники. Описываемый диск окружает экзопланету PDS 70c, одного из двух гигантов, находящихся на орбите звезды, расположенной в 400 световых годах от нас. Все околопланетные диски, которые были обнаружены ранее, нельзя было идентифицировать так однозначно, поскольку их сложно было отделить от другой материи звёздной системы.
Кроме того астрономам удалось установить, что диаметр диска примерно соответствует расстоянию от Земли до Солнца, а массы его достаточно для формирования трёх спутников размером с Луну.
Новые наблюдения помогут улучшить теории формирования планет. В целом понятно, что планеты формируются из дисков пыли и газа, окружающих молодые звёзды. Постепенно материя собирается в комки, которые вырастают и становятся планетами. При этом у каждой планеты может появиться и свой диск из материи, из которого впоследствии родятся её спутники. Однако детали этого процесса до сих пор точно не выяснены. Как говорит исследователь из Южно-европейской обсерватории Стефано Фаччини, проще говоря, до сих пор не очень ясно, когда, где и как формируются планеты и их спутники.
По словам Мириам Кеплер, одного из авторов исследования, на сегодня найдено уже более 4000 экзопланет, однако практически все они находятся в уже полностью сформировавшихся системах. PDS 70b и PDS 70c, напоминающие парочку Юпитер-Сатурн – две единственные из обнаруженных нами экзопланет, находящихся в стадии формирования. Фаччини добавляет, по этой причине эта система даёт астрономам уникальную возможность наблюдать и изучать процессы формирования планет и спутников.
Экзопланеты PDS 70b и PDS 70c были найдены Очень большим телескопом в 2018 и 2019 годах соответственно.
