Уявіть собі тишу космосу, порушену народженням нового світу. Те, що здавалося неживим, насправді зберігає в собі одну з найбільших таємниць Всесвіту: гігантська планета, загублена в запиленому диску молодої зірки, знаходиться в процесі свого формування. Це відкриття шокувало Науковий світ і відкрило нові горизонти для розуміння процесів народження планет.
Прихований гігант: Нова екзопланета розкриває свої таємниці
Протягом багатьох років зірка, позначена як MP Mus, здавалася абсолютно звичайною, позбавленою будь-яких ознак життя – ні планет, ні розривів в пиловому диску, ні натяків на драматичні події. Однак, завдяки використанню більш детальних зображень, отриманих за допомогою великого міліметрового / субміліметрового телескопа Atacama (ALMA), в поєднанні з даними про коливання зірок, наданими місією Європейського космічного агентства Gaia, астрономи зробили сенсаційне відкриття: в цьому запиленому диску ховається масивна планета, в десять разів перевищує розміри Юпітера. Це перший випадок, коли подібний прихований світ був виявлений за допомогою такого методу, що вселяє надію на те, що навколо інших зірок може ховатися ще безліч молодих, замаскованих планет.
Як формуються планети в протопланетних дисках: погляд у минуле нашої Сонячної системи
Вивчення формування планет в протопланетних дисках-це подорож у часі, що дозволяє зазирнути в минуле нашої власної Сонячної системи. Процес, відомий як акреція ядра, являє собою ніжне переплетення сил гравітації, що притягують крихітні частинки один до одного, формуючи все більші об’єкти – від астероїдів до планет. У міру зростання цих нових планет, вони руйнують навколишній їх диск, залишаючи за собою характерні зазори – свого роду борозенки на вініловій платівці, що свідчать про проходження.
Однак спостереження за цими юними світами пов’язане з величезними складнощами, адже вони оповиті завісою з газу і пилу. На сьогоднішній день, лише три планети були достовірно виявлені в протопланетних дисках, що робить кожне нове відкриття воістину знаменним.
Несподівана нудьга диска породжує питання
Доктор Альваро Рібас з Кембриджського астрономічного інституту, який очолив це дослідження, в 2023 році, спостерігаючи за протопланетним диском MP Mus (PDS 66) за допомогою ALMA, зіткнувся з вражаючою картиною: навколишній зірку диск здавався абсолютно порожнім. Ніяких розривів, які могли б вказувати на формування планет, ніякого натяку на динамічні процеси. Він описує цю ситуацію як «дуже дивну» оскільки вік диска оцінюється в сім-десять мільйонів років-вік, який, як правило, повинен супроводжуватися якимись ознаками формування планет.
Тим не менш, завдяки повторному вивченню MP Mus за допомогою ALMA, на більш довгій довжині хвилі (3 мм), вчені змогли заглянути глибше в пиловий диск. Результати виявилися приголомшливими: були виявлені порожнина поруч із зіркою і два розриву далі від неї – структури, які були приховані в попередніх спостереженнях.
Танець Gaia і ALMA: Об’єднання даних для розкриття таємниці
Мігель Віоке, дослідник Європейської південної обсерваторії (ESO), зіграв ключову роль у цьому відкритті, використовуючи дані космічного телескопа Gaia. Він виявив, що MP Mus «коливається» – демонструє незначні, але помітні відхилення у своєму русі. Ця аномалія, спочатку здавалася помилкою в розрахунках, у світлі відкриття Альваро Рібаса набула абсолютно нового значення.
Використовуючи комбінацію даних Gaia і ALMA, а також комп’ютерне моделювання, вчені прийшли до висновку, що ці коливання, ймовірно, викликані газовим гігантом, маса якого менше десяти разів перевищує масу Юпітера, що обертається на відстані від однієї до трьох земних дистанцій від зірки.
Революція в планетоутворенні: новий метод виявлення прихованих світів
Це перше задокументоване виявлення екзопланети, вбудованої в протопланетний диск, за допомогою непрямого методу-шляхом об’єднання точних даних про рух зірок, наданих Gaia, з глибокими спостереженнями диска, проведеними за допомогою ALMA. Це відкриття не тільки підтверджує можливість існування численних прихованих планет, але і відкриває абсолютно новий шлях для їх пошуку.
Доктор Рібас підкреслює, що» нам потрібні були дані ALMA і Gaia разом», щоб розкрити цю таємницю, додаючи, що майбутні оновлення alma і телескопів наступного покоління, таких як ngVLA, можуть допомогти поглибити наше розуміння прихованої популяції молодих планет і, можливо, допомогти нам дізнатися, як могла сформуватися наша власна планета.
Довідка
«Молодий газовий гігант і приховані підструктури в протопланетному диску», Альваро Рібас, Мігель Віоке, Франческо Загарія, Крістіано Лонгаріні, Енріке Масіас, Кеті Дж. Кларк, Себастьян Перес, Джон Карпентер, Ніколас Куельо та Іциар де Грегоріо-Монсальво, 14 липня 2025 р., журнал Nature Astronomy.
DOI: 10.1038 / s41550-025-02576-вт
Дослідження було частково підтримано програмою Європейського Союзу «Горизонт», Європейською дослідницькою радою та Британською Радою з науково-технічного забезпечення (STFC), що входить до складу британської організації з досліджень та інновацій (UKRI).
