Впервые в истории астрономы получили непосредственные изображения нескольких планет, вращающихся вокруг звезды, похожей на Солнце. В новом исследовании, опубликованном в журнале Astrophysical Journal Letters, описывается, как Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории (Very Large Telescope, VLT) в Чили сфотографировал две гигантские планеты, вращающиеся вокруг звезды TYC 8998-760-1, очень молодой копии нашего собственного Солнца, которая находится примерно в 300 световых годах от Земли.
«Это открытие является моментальным снимком ближайшего окружения звезды, которое очень похоже на нашу Солнечную систему, но находится на гораздо более ранней стадии ее эволюции», — говорится в заявлении ведущего автора исследования Александра Бона, докторанта Лейденского университета в Нидерландах.
До этой исторической космической фотографии непосредственно запечатлены были лишь около пяти многопланетных систем, причем все они имели звезды, которые не похожи по типу на Солнце, говорят члены исследовательской группы. Поэтому получение фотографии даже одной экзопланеты остается редким достижением, а уж рядом с желтым карликом — тем более.
Одна из немногих непосредственных фотографий экзопланеты, полученная в 2014 году обсерваторией Джемини. На расстоянии чуть дальше орбиты Сатурна от звезды 51 Эридана находится газовый гигант, похожий на наш Юпитер. Расстояние до него от Земли около 100 световых лет.
«Несмотря на то, что астрономы косвенно обнаружили тысячи планет в нашей галактике и даже за ее пределами, только крошечная часть этих экзопланет была непосредственно сфотографирована», — сказал соавтор исследования Мэтью Кенуорти, адъюнкт-профессор Лейденского университета.
Бон, Кенуорти и их коллеги изучили звезду TYC 8998-760-1 возрастом в 17 млн лет с помощью Спектрополяриметрического высококонтрастного охотника за экзопланетами (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research instrument, или, кратко, SPHERE). SPHERE использует устройство, называемое коронографом, чтобы блокировать слепящий свет звезды, позволяя астрономам обнаруживать и изучать относительно далекие от нее планеты, которые в противном случае были бы потеряны в ярком свете.
Недавно опубликованные снимки, полученные с помощью SPHERE, показали две планеты в системе, TYC 8998-760-1b и TYC 8998-760-1c. Астрономы уже знали о TYC 8998-760-1b — команда во главе с Боном объявила о ее открытии в конце прошлого года, но вот TYC 8998-760-1c — это новообретенный мир.
Две выделенные точки — это планеты в системе TYC 8998-760-1, остальные яркие точки это звезды. Делая снимки в разное время, команда смогла отличить планеты от фоновых звезд. Изображение было получено путем блокирования света молодой солнеподобной звезды (вверху слева от центра) с помощью коронографа, который позволяет обнаруживать более тусклые планеты. Яркие и темные кольца на изображении звезды — оптические артефакты.
Обе планеты огромные и далекие от своей звезды. TYC 8998-760-1b примерно в 14 раз массивнее Юпитера и вращается по орбите в среднем на расстоянии 160 астрономических единиц (одна а.е. — 150 миллионов километров, расстояние между Землей и Солнцем), а TYC 8998-760-1c в шесть раз массивнее Юпитера и находится еще дальше, на расстоянии около 320 а.е. от звезды-хозяина.
Такое расположение достаточно сильно похоже на нашу Солнечную систему — у нас газовые гиганты также находятся относительно далеко от Солнца. Для сравнения, более тяжелый Юпитер, как и TYC 8998-760-1b, находится ближе к своей звезде, чем более легкий Сатурн или же TYC 8998-760-1c. Но, в любом случае, наша планетарная система компактнее — оба газовых гиганта куда ближе к Солнцу, они находятся от него в 5 и 10 а.е. соответственно.
Увы, пока нет точной информации о том, образовались ли эти два мира рядом с TYC 8998-760-1 в их нынешних местах, или же они мигрировали из более близких к своей звезде областей. По словам членов исследовательской группы, ответ на этот вопрос могут дать дальнейшие наблюдения за системой, в том числе и будущие, которые будут проводиться, например, на строящемся на данный момент Европейском экстремально большом телескопе (ELT).
ELT не просто так назвали — площадь его зеркал ощутим больше, чем у других существующих телескопов.
Разумеется, остаются и другие вопросы о системе TYC 8998-760-1. Например, есть ли у двух газовых гигантов компания? Могут ли несколько скалистых планет вращаться относительно близко к звезде, как это происходит в нашей Солнечной системе? С учетом того, что в этой звездной системе смогли образоваться газовые гиганты, которые ощутимо тяжелее Юпитера и Сатурна вместе взятых, это может говорить о большом запасе строительного вещества рядом со звездой. Так что есть далеко ненулевой шанс того, что в обитаемой зоне TYC 8998-760-1 находится одна или даже парочка суперземель.
Но, разумеется, пока что это лишь теории. В любом случае, эта звездная система оказалась достаточно интересной, чтобы продолжить ее изучение. «Возможность того, что будущие телескопы, такие как ELT, смогут обнаруживать планеты с меньшей массой вокруг этой звезды, знаменует собой важную веху в понимании многопланетных систем, с потенциальными последствиями для истории нашей собственной Солнечной системы», — сказал Бон.
