Экзопланета Elias 2-24 b возрастом менее миллиона лет побила рекорд: теории отводят на рождение такого гиганта минимум впятеро больше времени
iXBT.com ·
Астрономы подтвердили существование самой молодой планеты из когда-либо обнаруженных. Elias 2-24 b — газовый гигант массой от 1,9 до 4 масс Юпитера, которому меньше миллиона лет. Предыдущие рекордсмены — планеты у звёзд PDS 70 и WISPIT 2 — старше пяти миллионов лет.
Астрономы подтвердили существование самой молодой планеты из когда-либо обнаруженных. Elias 2-24 b — газовый гигант массой от 1,9 до 4 масс Юпитера, которому меньше миллиона лет. Предыдущие рекордсмены — планеты у звёзд PDS 70 и WISPIT 2 — старше пяти миллионов лет.
Разрыв не просто хронологический, а фундаментальный: текущие модели предсказывают, что на формирование такой планеты уходит около 5 миллионов лет. Elias 2-24 b находится в 55 астрономических единицах от своей звезды — в 10 раз дальше, чем Юпитер от Солнца, — и при этом уже полностью сформирована.
«Даже наши лучшие модели всё ещё упускают какие-то важные процессы», — признал Лукас Сьеза, профессор Института астрофизических исследований Чили и соавтор работы, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters.
Загадка тянулась около десяти лет. Ещё в середине 2010-х массив радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама зафиксировал в протопланетном диске звезды Elias 2-24 узкий зазор — признак того, что там может находиться планета, расчищающая себе орбиту. Затем «Очень большой телескоп» Европейской южной обсерватории (VLT) различил в этом зазоре тусклый объект. Однако убедительных доказательств планетной природы не было: на таких расстояниях и в таком плотном пылевом коконе точку легко спутать с дефектом изображения или фоновой звездой. Группа Университета Диего Порталеса обратилась к архиву обсерватории Кека на Гавайях и обнаружила тот же объект на снимках 2018 и 2020 годов, полученных с помощью коронографа, блокирующего свет звезды и позволяющего рассмотреть окрестности. Сшив разновременные наблюдения, команда проследила движение объекта и исключила версию фонового источника с уверенностью выше 3σ.
Массу планеты оценили фотометрически — сравнив её светимость с эволюционными моделями для объектов возрастом около миллиона лет. Получился диапазон от 1,9 до 4 масс Юпитера, причём авторы подчёркивают: это верхняя граница. В столь юном возрасте планета продолжает аккрецировать вещество из диска, и аккреционное свечение может маскировать её собственную светимость, завышая оценку.
Структура зазора в диске и отсутствие спиральных рукавов — признаков гравитационной неустойчивости — указывают, что гигант родился по механизму аккреции ядра: твёрдое ядро наращивало массу, а затем стремительно притянуло газовую оболочку. Примечательно, что состояние планеты лучше описывается моделями «горячего старта», хотя аккреция ядра обычно ассоциируется с более холодным началом. Противоречие это снимается, если учесть, что массивное ядро и неэффективное охлаждение при аккреции способны нагреть планету до уровней, характерных для «горячего» сценария.
Обнаружение Elias 2-24 b показывает, что планеты-гиганты способны формироваться на значительных расстояниях от звезды менее чем за миллион лет — впятеро быстрее, чем предполагалось. Это подкрепляет гипотезу о том, что зазоры, повсеместно наблюдаемые в молодых протопланетных дисках, действительно вырезаны экзопланетами, а не иными процессами. Следующий шаг — использовать недавно запущенный космический телескоп Nancy Grace Roman с ещё более мощным коронографом.