Астрономы подтвердили, что в протопланетном диске вокруг звезды LkCa 15 находится планета в стадии образования.
Система LkCa 15 глазами художника. Иллюстрация Karen L. Teramura, UH IfA.
Напомним, что звезда LkCa 15, находится в области звездообразования между созвездиями Тельца и Возничего на расстоянии около 470 световых лет от Земли. Масса LkCa 15 оценивается в 0,97 солнечных, а ее возраст составляет всего около 2 миллионов лет.
Ранее, в 2007 году, астрономы обнаружили вокруг звезды массивный протопланетный диск, который имеет сложную структуру с щелью. Ее наличие можно было бы объяснить воздействием компаньона LkCa 15, однако поиски такового ни к чему не привели. Когда этот вариант был исключен, самой перспективной стала гипотеза о формировании планеты на орбите звезды.
Позже, в 2013 году, при помощи системы адаптивной оптики, установленной на 10-метровом телескопе «Кек II», исследователи выделили источники инфракрасного излучения в центре щели протопланетного диска. Наиболее правдоподобная гипотеза указывает на то, что центральным источником излучения является формирующаяся экзопланета LkCa 15b. Помимо этого были выделены другие источники инфракрасного излучения, которые, скорее всего указывают на то, что планету окружает аккретирующее околопланетное вещество, которое, закручиваясь вокруг нее и нагреваясь, становится видным в инфракрасном диапазоне.
В своем исследование ученые использовали данные прямых наблюдений за системой LkCa 15, которые были получены при помощи Большого бинокулярного телескопа на горе Грэхем в юго-восточной части штата Аризона (США) и телескопа «Магеллан», обсерватории Лас-Кампанас в Чили.
Прямое наблюдение за планетой LkCa 15b. Фото Stephanie Sallum
Наблюдения за протопланетным диском позволило выявить источник излучения в спектре от зародыша планеты-гиганта — LkCa 15b, которая находится на расстоянии около 16 астрономических единиц от звезды и имеет пока массу примерно в 6 масс Юпитера. В результате процесса слияния материя ядро будущей планеты и окружающий ее газ и пыль нагрелись до очень высоких температур, примерно в 9-14 тысяч градусов по Цельсию. Это заставило водород светиться в инфракрасном диапазоне.
Интересно и то, что, судя по высокой «яркости» планеты LkCa 15b, её магнитное поле должно быть примерно в 20 раз мощнее, чем у Юпитера сегодня, что пока сложно объяснить при помощи теории образования и существование планет. Кроме того, совсем юный возраст системы тоже вносит «сумятицу» в умы планетологов, которые уже задумались, как планеты-гиганты могут формироваться так быстро.