Астрономы, использующие космический телескоп «Джеймс Уэбб», получили убедительные доказательства существования планеты с массой, аналогичной массе Сатурна, которая вращается вокруг молодой

Международная команда под руководством доктора Анн-Мари Лагранж, научного сотрудника Национального центра научных исследований в Обсерватории Парижа-PSL и Гренобльского университета Альп во Франции, обнаружила слабый инфракрасный источник в диске обломков, окружающих TWA 7, с помощью прибора JWST для наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI) и его коронографа. Источник расположен примерно в 1,5 угловых секундах от звезды на небе, что на расстоянии TWA7 примерно в пятьдесят раз больше расстояния от Земли до Солнца. Это соответствует ожидаемому положению планеты, которое объясняет ключевые особенности, наблюдаемые в диске обломков.

Используя коронограф на инструменте Уэбба для работы в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI), команда тщательно подавила яркий свет звезды-хозяина, чтобы выявить слабые близлежащие объекты. Этот метод, называемый высококонтрастной визуализацией, позволяет астрономам напрямую обнаруживать планеты, которые в противном случае были бы скрыты за ярким светом звезды-хозяина. После вычитания остаточного звёздного света с помощью расширенной обработки изображений рядом с TWA 7 был обнаружен слабый инфракрасный источник, который можно отличить от фоновых галактик или объектов Солнечной системы. Источник расположен в разрыве одного из трёх пылевых колец, которые были обнаружены вокруг TWA 7 в ходе предыдущих наземных наблюдений. Его яркость, цвет, расстояние от звезды и положение внутри кольца соответствуют теоретическим прогнозам для молодой холодной планеты размером с Сатурн, формирующей окружающий диск обломков.

«Наши наблюдения указывают на то, что планета, формирующая структуру диска обломков TWA 7, находится именно там, где мы ожидали найти планету такой массы,» — сказал доктор Лагранж.

«Эта обсерватория позволяет нам получать изображения планет с массой, аналогичной массе планет Солнечной системы, что является важным шагом вперед в нашем понимании планетарных систем, включая нашу собственную»,— добавила соавтор исследования Матильда Малин из Университета Джонса Хопкинса и Института космических телескопов в Балтиморе.

Первоначальный анализ показывает, что объект, обозначенный как TWA 7b, может быть молодой холодной планетой с массой, примерно в 0,3 раза превышающей массу Юпитера (~100 масс Земли), и температурой около 320 Кельвинов (примерно 47 градусов по Цельсию). Его расположение совпадает с разрывом в диске, что указывает на динамическое взаимодействие между планетой и её окружением.

Диски из обломков, заполненные пылью и каменистым материалом, встречаются как вокруг молодых, так и вокруг старых звёзд, хотя их легче обнаружить вокруг молодых звёзд, поскольку они ярче. На них часто видны кольца или разрывы, которые, как считается, образованы планетами, сформировавшимися вокруг звезды, но такие планеты ещё не были обнаружены в дисках из обломков. Если это открытие подтвердится, то впервые планета будет напрямую связана с формированием диска из обломков, и это может стать первым наблюдательным признаком троянского диска — скопления пыли, захваченной на орбите планеты.

TWA 7, также известная как CE Antilae, — молодая (~6,4 миллиона лет) звезда спектрального класса M, расположенная примерно в 111 световых годах от нас в ассоциации TW Гидры. Её почти перпендикулярное расположение диска сделало её идеальной целью для высокочувствительных наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне с помощью телескопа «Уэбб».

Полученные результаты подчеркивают способность Уэбба исследовать ранее невиданные планеты с низкой массой, вращающиеся вокруг ближайших звезд. Текущие и будущие наблюдения будут направлены на то, чтобы лучше определить свойства кандидата, подтвердить его планетарный статус и углубить наше понимание формирования планет и эволюции дисков в молодых системах.Этот предварительный результат демонстрирует захватывающие новые возможности, которые открывает JWST для обнаружения и изучения экзопланет.

Источник: ESA/Webb, NASA, CSA, А.М. Лагранж, М. Замани (ESA/Webb)

На изображении:

Изображение ближайшей звезды и ее окрестностей. Сама звезда была закрыта, а ее яркий свет удален. Пунктирный круг со звездочкой в центре изображения обозначает местоположение звезды. Нечеткий синий диск окружает звезду. Оранжевое пятно рядом со звездой внутри этого диска обозначает планету, вращающуюся вокруг звезды. Более тусклое оранжевое пятно далеко от центра обозначает далекую звезду.