Два года назад астрономы, работающие на массиве радиотелескопов ALMA, получили первые снимки околопланетного диска далекой экзопланеты PDS 70c. Это молодой, еще не полностью сформировавшийся газовый гигант, расположенный на расстоянии около 370 световых лет. И недавно с помощью ALMA удалось получить более детальные изображения его диска — газа, пыли и обломков, скопившихся на орбите вокруг юной планеты. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в Astrophysical Journal Letters.

«В нашей работе представлено четкое обнаружение диска, в котором может идти образование спутников, — говорит Мириам Бенисти (Myriam Benisty), одна из авторов работы. — Изображения ALMA получены с таким большим разрешением. Мы можем ясно определить, что диск связан с планетой, и впервые оценить его размеры». По ее словам, прошлые наблюдения не позволяли однозначно отделить диск от окружающего фона.

Экзопланета находится у молодой переменной звезды PDS 70 в созвездии Центавра. Ее две экзопланеты открыли в 2018 и 2019 годах, они также чрезвычайно молоды и оба относятся к классу газовых гигантов, подобно нашим Сатурну и Юпитеру.

Новые данные ALMA показали, что околопланетный диск PDS 70c тянется на расстояние до 1,2 астрономической единицы (среднего расстояния от Земли до Солнца) и содержит достаточно вещества для формирования трех спутников размерами с нашу Луну. Заодно ученым удалось рассмотреть соседнюю планету PDS 70b — в отличие от PDS 70с, у нее никакого диска не обнаружили. Скорее всего, большую часть вещества с орбиты PDS 70b была перетянута более крупной соседкой.

Динамика обмена веществом между молодой планетой и околпланетным диском во многом определяет ее дальнейшую эволюцию и появление спутников. Поэтому такие наблюдения исключительно важны для понимания процессов формирования планет и спутников, и ученые продолжат исследования системы PDS 70.

«На сегодня найдено больше 4000 экзопланет, и все они — в зрелых системах, — говорит Мириам Кеплер (Miriam Keppler), еще одна из авторов исследования. — Планеты PDS 70b и PDS 70c, формирующие систему, которая напоминает пару Юпитер — Сатурн, это единственный пока пример экзопланет, находящихся на стадии формирования».

Фото: Околопланетный диск вокруг PDS 70c на снимке ALMA / ©ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); Benisty et al., 2021