Elias 2-24 b — самая молодая подтверждённая экзопланета

Elias 2-24 b — гигантская экзопланета возрастом менее миллиона лет, то есть самая молодая подтверждённая планета из известных на сегодня. Она расположена примерно в 450 световых годах от Земли и всё ещё находится внутри собственного «родильного» диска из газа и пыли вокруг молодой звезды Elias 2-24. Более того, планета продолжает набирать вещество из этого диска. 1713

Что известно о планете

По размеру или массе Elias 2-24 b сопоставима с Юпитером. Она обращается примерно в 55 астрономических единицах от своей звезды — это в 55 раз дальше, чем Земля от Солнца. Планета находится прямо в одном из заметных разрывов протопланетного диска. 1317

Ранее яркость точечного источника позволяла оценить её массу лишь в широком диапазоне — от 0,5 до 5 масс Юпитера. Такая неопределённость связана в том числе с возможным вкладом околопланетного диска: диска вещества уже вокруг самой планеты. 2

Разрывы в дисках могут возникать по разным причинам, однако обнаружение планеты в таком разрыве даёт прямое объяснение его структуре. В исследовании объединили данные обсерватории имени Кека, радиоинтерферометра ALMA и Очень Большого телескопа Европейской южной обсерватории. 13

Как старые наблюдения Keck помогли подтвердить открытие

Ключевыми оказались архивные наблюдения семи молодых звёзд, выполненные с помощью коронографа в обсерватории имени Кека на Гавайях. Коронограф подавляет ослепительный свет звезды, благодаря чему можно различить значительно более тусклые объекты рядом с ней. 17

Для Elias 2-24 использовали наблюдения, сделанные в 2018 и 2020 годах. Данные, полученные в разные эпохи, позволили проверить движение точечного источника: так исследователи отличили связанный со звездой объект от случайного артефакта на снимке или далёкого фонового источника. Сообщается, что эти данные подтвердили движение объекта и его планетарную природу. 417

Это показательный пример ценности научных архивов: измерения, сделанные несколько лет назад, могут привести к открытию после появления новых методов обработки и сопоставления с другими наблюдениями.

Почему возраст менее миллиона лет так важен

Большинство подтверждённых экзопланет астрономы наблюдают уже после того, как их исходные газопылевые диски рассеялись. Elias 2-24 b представляет редкий случай: это гигантская планета, которую удалось увидеть ещё в среде, где она формируется. Поэтому можно напрямую сопоставлять свойства планеты со строением окружающего диска. 1317

Именно возраст делает объект рекордным. NASA оценивает возраст Elias 2-24 b менее чем в 1 млн лет, тогда как прежние рекордсмены имели возраст около 5 млн лет. 1710 Появление планеты юпитерианского масштаба настолько рано ставит жёсткие требования к моделям формирования газовых гигантов. Одного этого наблюдения недостаточно, чтобы назвать конкретный механизм образования, но любая жизнеспособная модель должна объяснить, как массивная планета могла возникнуть в столь молодой системе.

Что сможет добавить телескоп Roman

Экзопланеты входят в число ключевых научных задач космического телескопа имени Нэнси Грейс Роман. Его программа предусматривает широкие обзоры с помощью широкоугольного инструмента Wide Field Instrument, а также технологические демонстрационные наблюдения с коронографическим инструментом. 2324

Сам по себе Roman не сделает Elias 2-24 b менее уникальной, но его обзоры и возможности высококонтрастной съёмки помогут поместить подобные системы в более широкий контекст. Чем больше будет найдено и изучено молодых планет у формирующихся дисков, тем точнее астрономы смогут сравнивать разрывы в дисках, расположение и массы планет, а также этапы их эволюции.

Пока же Elias 2-24 b остаётся особенно наглядным снимком ранней планетной системы: гигантский мир обнаружен внутри диска, который всё ещё питает его веществом, а подтверждение стало возможным благодаря данным, уже хранившимся в архиве. 1317