Астрономы подтвердили существование самой молодой из известных планет — Elias 2-24 b. Её возраст составляет менее 1 млн лет, а сама планета по-прежнему окружена газом и пылью, из которых сформировалась. Она обращается внутри диска вещества вокруг своей молодой звезды, что позволяет наблюдать планетообразование практически в момент его протекания.
Elias 2-24 b обнаружили благодаря архивным наблюдениям, сохранённым в рамках финансируемого NASA проекта. Планета примерно сопоставима по массе с Юпитером и находится в системе звезды на расстоянии около 450 световых лет от Земли. Из-за юного возраста системы она может дать астрономам представление о том, как выглядела Солнечная система миллиарды лет назад.
Исследование, опубликованное 16 сентября в журнале The Astrophysical Journal Letters, возглавила докторант Университета Диего-Порталеса в Чили Андреа Бернарди. Учёные повторно изучили архивные данные по семи молодым звёздам, полученные с помощью коронографа обсерватории имени У. М. Кека на Гавайях. Этот прибор закрывает большую часть яркого света звезды и помогает обнаруживать более тусклые объекты рядом с ней.
Вокруг каждой из исследованных звёзд находятся диски из газа, пыли, льда и каменных фрагментов. Разрывы и другие структуры в таких дисках могут указывать на формирование планет. «Планеты должны находиться внутри промежутков, поскольку именно они их формируют. И именно там мы обнаружили Elias 2-24 b», — сказала Бернарди.
Ранее разрыв в диске Elias 2-24 выявили наблюдения комплекса ALMA (Большая миллиметровая и субмиллиметровая решётка имени Атакамы) в Чили, а затем Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории обнаружил внутри него слабую точку света. Оставалось неясным, была ли она планетой: существующие модели показывали, что крупному небесному телу трудно сформироваться настолько быстро и на таком расстоянии. Elias 2-24 b расположена примерно в 55 раз дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца, тогда как образование планеты размером с Юпитер на расстоянии Юпитера, чуть более чем в пять раз превышающем расстояние от Земли до Солнца, по современным расчётам занимает около 5 млн лет.
Чтобы проверить природу объекта, команда Бернарди обратилась к архиву обсерватории Кека — совместному проекту обсерватории и Института экзопланет NASA при Калифорнийском технологическом институте и IPAC. Один и тот же объект нашли на снимках 2018 и 2020 годов, а его перемещение со временем оказалось характерным для планеты, обращающейся вокруг звезды, а не для дефекта изображения или далёкой фоновой звезды. «Обычно мы слышим о телескопах, работающих по отдельности, но это подтверждение стало возможным только благодаря совместному использованию нескольких телескопов», — сказала Бернарди.
По словам профессора Института астрофизических исследований в Чили Лукаса Сьесы, открытие указывает на пробелы в современных представлениях о формировании планет. «Elias 2-24 b показывает нам, что даже в наших лучших моделях формирования планет по-прежнему отсутствуют некоторые важные процессы», — отметил он. Большинство из примерно 6 тыс. подтверждённых экзопланет обнаружили транзитным методом, когда планета временно уменьшает яркость своей звезды, однако пыль и большое расстояние от звезды делают такой поиск молодых миров особенно сложным. Новые наблюдения космического телескопа Nancy Grace Roman, запущенного 30 августа и оснащённого более совершенным коронографом, могут помочь находить такие планеты чаще; об этом сообщило ScienceDaily.