Большие экзопланеты легче обнаружить, чем маленькие. Это аксиома. В то время как большие планеты блокируют больше звёздного света во время транзитов, маленькие планеты блокируют гораздо меньше, что позволяет им скрываться в ослепляющем сиянии своих звёзд. Для обнаружения экзопланет с массой меньше Юпитера астрономы изучают влияние, которое эти планеты могут оказывать на своё окружение.
Хаос в молодых солнечных системах
В молодых солнечных системах царит хаос. Столкновения — это норма, и бесчисленные столкновения между планетезималями на протяжении миллионов лет создают диски из обломков вокруг молодых звёзд. Эти диски могут иметь спиральные рукава, скопления и другие морфологические особенности, которые могут быть сформированы под воздействием планет.
Исследование диска вокруг молодой звезды TWA 7
В недавнем исследовании астрономы изучили диск вокруг молодой звезды под названием TWA 7 и обнаружили улики, указывающие на существование экзопланеты с массой меньше Юпитера в определённом месте. Используя эти улики, они смогли обнаружить планету и получить её прямое изображение.
Исследование под названием «Follow-up Exploration of the TWA 7 Planet–Disk System with JWST NIRCam» опубликовано в «Astrophysical Journal Letters». Ведущий автор — Кэти Кроттс из Научного института космического телескопа.
«Молодая звезда малой массы TWA 7 имеет яркий диск из обломков, который был сфотографирован в оптическом и субмиллиметровом диапазонах», — пишут исследователи. «Диск имеет несколько сложных подструктур, таких как три компонента диска, большое скопление пыли и спиральные рукава, что указывает на присутствие планет, активно формирующих эти особенности».
TWA 7 — звезда малой массы
TWA 7 — это звезда малой массы, расположенная примерно в 110 световых годах от нас. Она наблюдалась множество раз, и когда космический телескоп «Спитцер» наблюдал её в инфракрасном диапазоне, она казалась необычно яркой. Это указывает на то, что маленькая звезда окружена тёплым диском из обломков. Последующие наблюдения с помощью других телескопов, включая «Хаббл», позволили обнаружить диск и идентифицировать кольца и слабый спиральный рукав.
Летом 2024 года астрономы использовали JWST для более детального изучения TWA 7. JWST обнаружил снижение яркости, что указывает на отсутствие тёплой пыли. Это было веским доказательством присутствия планеты. Если она там была, то находилась в части диска с низкой плотностью, расположенной рядом со звездой.
Хотя это многообещающе, астрономы не могли исключить, что источником является фоновая галактика. Фоновые галактики часто появляются на астрономических изображениях и могут искажать результаты. Чтобы определить, действительно ли это планета, JWST наблюдал звезду и её диск снова через несколько недель.
«C6 — наиболее перспективный из кандидатов, поскольку он расположен в том же положении, что и потенциальный спутник-планета, обнаруженный с помощью MIRI», — пишут авторы. «Кроме того, этот спутник находится в том же месте, где, согласно морфологии Кольца 2, должна находиться планета с массой меньше Юпитера». Они также отмечают, что перемещение кандидата между наблюдениями соответствует типичной орбите планеты с массой Сатурна.
Новая экзопланета всё ещё нуждается в дополнительных наблюдениях для подтверждения. «Хотя для подтверждения правильного движения кандидата и его дальнейшей характеристики требуются дополнительные наблюдения, наши данные NIRCam убедительно подтверждают интерпретацию C6 как планеты с массой Сатурна, что делает её планетой с наименьшей массой, которая была напрямую сфотографирована на сегодняшний день», — пишут авторы.
Эта астрономическая детективная история похожа на другую, связанную со звездой Beta Pictoris. Наблюдения её диска и кольцевых структур также позволили обнаружить две экзопланеты. На основе этих наблюдений последующие наблюдения подтвердили присутствие пары экзопланет.
Вместе TWA 7 и Beta Pictoris показывают, как можно определить местоположение экзопланет, находя и интерпретируя косвенные улики их присутствия.
«Эти результаты помогают дополнительно подтвердить связь между планетами и их дисками из обломков и делают TWA 7 идеальной системой для изучения взаимодействия планет и дисков и эволюции экзопланет», — заключают авторы.
Предоставлено Universe Today.