© ESO / SPHERE / VLT / Bohn et aПрямое изображение звезды YSES 2 и экзопланеты YSES 2b (внизу). Центральная часть звезды закрыта коронографом

© ESO / SPHERE / VLT / Bohn et a

Прямое изображение звезды YSES 2 и экзопланеты YSES 2b (внизу). Центральная часть звезды закрыта коронографом

Астрономы с помощью Очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили наблюдали прямой свет от гигантской экзопланеты, находящейся на огромном расстоянии от своей материнской звезды, похожей на Солнце. Это открытие стало настоящей загадкой для астрономов — ни одна из существующих моделей образования газовых гигантов не в состоянии объяснить, как эта экзопланета оказалась там, где ее увидели ученые. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Речь идет о планете YSES 2b, расположенной в 360 световых годах от Земли в направлении созвездия Муха Южного полушария неба. Этот газовый супергигант в шесть раз тяжелее Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы, а находится он в 110 раз дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца, или в 20 раз дальше, чем Юпитер от Солнца. Его материнская звезда похожа на Солнце по своим параметрам, но значительно моложе — ей всего 14 миллионов лет.

Планету и звезду обнаружили в рамках Обзора экзопланет молодых солнц (YSES — Young Suns Exoplanet Survey). В 2020 году этот обзор уже предоставил первое прямое изображение многопланетной системы вокруг еще одной звезды, похожей на Солнце, TYC 8998-760-1, также расположенной в созвездии Муха.

Эти первые прямые изображения экзопланет стали возможны благодаря повышенной производительности высококонтрастной системы адаптивной оптики SPHERE телескопа VLT ESO. Инструмент SPHERE блокирует яркий свет звезды с помощью устройства, называемого коронографом, что позволяет видеть гораздо более слабый свет планет.

Акцент в поисках ученые делают на молодых планетных системах. В то время как более старые планеты, например, в Солнечной системе, слишком холодные, чтобы их можно было найти с помощью этой техники, молодые планеты более горячие и поэтому светятся ярче в инфракрасном свете.

Большое расстояние от планеты YSES 2b до звезды представляет собой загадку, потому что, оно не вписывается ни в одну из наиболее известных моделей образования больших газовых планет, отмечают авторы исследования. Если планета изначально росла на своем нынешнем месте вдали от звезды за счет аккреции вокруг ядра, трудно объяснить, откуда на окраине протопланетного диска оказалось столько материала, чтобы сформировать такую тяжелую планету. Если планета возникла в результате гравитационной нестабильности в диске, она, наоборот, недостаточно тяжелая.

Третья возможность заключается в том, что планета образовалась недалеко от звезды в результате аккреции ядра, а затем мигрировала наружу. Однако такая миграция требует гравитационного воздействия другой, не менее массивной планеты, которую исследователи пока не обнаружили.

Астрономы планируют в ближайшем будущем детальнее исследовать окрестности этой необычной планеты и ее звезды и узнать больше об этой системе, а также продолжить поиск других гигантских планет вокруг молодых, похожих на Солнце звезд. К сожалению, мощности современных телескопов пока недостаточны, чтобы получать прямые изображения планет земного типа.

«Изучая в ближайшем будущем экзопланеты, похожие на Юпитер, мы узнаем больше о процессах образования газовых гигантов вокруг звезд, подобных Солнцу», — приводятся в пресс-релизе ESO слова первого автора статьи астрофизика Александра Бона (Alexander Bohn) из Лейденского университета.

Ученые надеются, что после того, как будет введен в строй Чрезвычайно большой телескоп (ELT) ESO, они смогут проверить, сформировалась ли планета YSES 2b в ее текущем местоположении, удаленном от звезды, или она мигрировала туда из другого места.