Астрономія
Астрономія

«Габбл» побачив нарощування матеріалу гігантської екзопланети

За допомогою «Габбла» астрономи проаналізували гігантську екзопланету PDS 70 b та оцінили темпи її акреції у статті в журналі The Astronomical Journal. Це перший випадок, коли вдалося отримати пряме зображення екзопланети в ультрафіолетовому світлі.

Художнє зображення  PDS 70 b. NASA, ESA, STScI, Joseph Olmsted (STScI)

Художнє зображення PDS 70 b. NASA, ESA, STScI, Joseph Olmsted (STScI)

Як можна фіксувати акрецію екзопланет?

Екзопланети утворюються у розривах навколозоряних дисків, і метод їхнього прямого зображення дозволяє перевірити теорії формування планет. Акреція — це процес падіння речовини на масивне тіло, він є необхідним етапом утворення планет. Зафіксувати його дозволяє випромінювання атомів водню, що створює специфічні спектральні лінії. Воно позначається як Hα. Таке випромінювання дає змогу також визначити швидкість нарощування маси планети, проаналізувати взаємодію планети і навколозоряного диска та визначити еволюцію світності планети.

Яку систему аналізували вчені?

Зірка PDS 70 знаходиться на відстані 370 світлових років у сузір'ї Центавра та входить до складу зоряної асоціації Скорпіона — Центавра. Вона відноситься до спектрального класу K7, а її вік складає близько 5 мільйонів років. Зірка повільно нарощує масу і містить диск зі складними структурами, у тому числі й з великою внутрішньою порожниною. У цій порожнині знаходяться дві планети, PDS 70 b і c. Вони розташовані на відстанях 20 і 34 астрономічних одиниць від зірки відповідно. У попередніх дослідженнях вимірювання швидкості нарощування маси для PDS 70 b базувались виключно на спостереженнях Hα-ліній. Однак точні вимірювання потребують також аналізу неперервного спектру водню. Саме тому дослідники скористалися телескопом «Габбл».

Газовий гігант PDS 70 b. NASA, ESA, McDonald Observatory, University of Texas, Yifan Zhou 

Газовий гігант PDS 70 b. NASA, ESA, McDonald Observatory, University of Texas, Yifan Zhou

Про що вони дізналися?

Дослідникам вдалося створити перше зображення екзопланети в ультрафіолетовому світлі. Проаналізувавши густину потоку, астрономи змогли обчислити яскравість Hα-випромінювання та випромінювання неперервого спектру, а також загальну яскравість акреції. Виявилося, що Hα-випромінювання складає 36% загальної яскравості. На основі цих даних астрономи також з’ясували: планета нарощує масу із такою швидкістю, що протягом наступного мільйону років зможе збільшитися лише приблизно на одну соту маси Юпітера. Наразі маса планети вже складає близько семи мас Юпітера.