Планеты за пределами Солнечной системы — явление весьма распространенное. Сегодня астрономам известно о существовании около 1000 планет у других звезд (или экзопланет, как называют их специалисты). Почти все они открыты косвенными методами на пределе существующих техник измерения. Увидеть экзопланету напрямую в телескоп очень трудно, практически невозможно: они так малы и отражают так мало света, что попросту тонут в ярком сиянии звезд.

Единственный способ поймать свет экзопланеты — искать ее в инфракрасном диапазоне, где разница в излучении планеты и звезды, вокруг которой она вращается, не так велика. Еще лучше, если планетная система молода. Тогда новорожденная планета (особенно массивная, типа Юпитера), сжимаясь, излучает достаточно тепла, чтобы слабо светиться.

Используя самые совершенные инструменты, загораживая свет звезд специальными коронографами и тщательно исследуя пространство возле них, астрономы ухитрились сфотографировать около дюжины экзопланет. Все они очень молоды и достаточно горячи (спектр их соответствует коричневым карликам классов L и T), чтобы светиться в инфракрасном диапазоне. А их массы в несколько раз превышают массу Юпитера.

В опубликованном на этой неделе пресс-релизе Европейской южной обсерватории сообщается об обнаружении самой легкой из подобных планет, масса которой всего в 4-5 раз превышает массу Юпитера.

Новооткрытая планета вращается вокруг молодой звезды HD 95086 на расстоянии примерно в 56 раз превышающем расстояние от Земли до Солнца и вдвое большем, чем от Солнца до Нептуна. На полученных снимках объект выглядит слабой, но отчетливой точкой; последующие наблюдения показали, что планета смещается относительно звезды, двигаясь вокруг нее по орбите.

экзопланета HD 95086 b

На этом снимке, полученном в инфракрасном свете на Очень большом телескопе (VLT), планета HD95086 b выглядит голубоватым пятнышком левее и ниже центра снимка. Звезда HD95086 находится в центре, ее изображение удалено из кадра в процессе обработки снимка, чтобы лучше была видна слабая экзопланета. Синий кружок отмечает размер орбиты Нептуна в Солнечной системе. Фото: ESO/J. Rameau

В своей работе астрономы использовали инструмент NACO: адаптивное оптическое устройство, смонтированное на одном из четырех 8,2-метровых телескопов VLT. Эта аппаратура позволяет устранить бо́льшую часть влияния атмосферы, в результате чего снимки получаются очень резкими.

Материнская звезда похожа по своим параметрам на Бету Живописца и HR 8799, рядом с которыми ранее были сфотографированы гигантские планеты (на расстояниях 8 и 68 астрономических единиц соответственно). Все эти звезды молодые, более массивные, чем Солнце, и окружены газопылевыми дисками. Наличие такого диска у звезды HD 95086 позволило астрономам с очень высокой вероятностью предположить, что у нее имеются молодые массивные планеты. Найденная система лежит от нас на расстоянии около 300 световых лет.

Молодость центральной звезды – ей всего от 10 до 17 миллионов лет – заставляет астрономов думать, что новооткрытая планета, вероятно, образовалась из окружающего звезду газово-пылевого диска. «Положение планеты заставляет задуматься о том, как происходило ее формирование. Она могла образоваться либо вследствие взаимного притяжения скальных обломков, которые образовали твердое ядро, а затем постепенно аккумулировали газ из окружающего газово-пылевого диска, что привело к образованию плотной атмосферы. Другим путем формирования планеты могла стать гравитационная неустойчивость самого диска, породившая газовый сгусток, который затем преобразовался в планету, — поясняет Анна-Мари Лагранж (Anne-Marie Lagrange), член исследовательского коллектива. — Взаимодействия планеты с диском или с другими планетами могли далеко отодвинуть планету от первоначального места ее рождения».

Еще один астроном, Гаэль Шовен (Gaël Chauvin), заключает: «Из яркости материнской звезды мы получаем оценку температуры поверхности HD 95086 b примерно в 700 градусов Кельвина. Это достаточно невысокая температура для того, чтобы в атмосфере планеты мог существовать водяной пар и, возможно, метан. Найденная планета – великолепный объект для изучения с новым приемником SPHERE, который должен быть установлен на VLT. Возможно, с этим инструментом в системе удастся обнаружить и внутренние планеты — если, конечно, они там есть».

В любом случае последнее открытие представляет собой важную веху на пути к прямому фотографированию планет типа Земли, которое станет возможным после запуска в космос гигантских коронографов.