При помощи камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRC2), установленной на телескопе Keck II в обсерватории на горе Мауна-Кеа на Гавайях, астрономы получили снимки двух газовых гигантов — зарождающихся планет в протопланетном диске, который окружает звезду PDS 70.
Звезда PDS 70 находится в созвездии Центавра на расстоянии 370 световых лет от Солнечной системы, а ее масса составляет 0,82 массы Солнца. Ей 5,4 миллиона лет — очень мало по звездным меркам. Она относится к звездам типа Т Тельца — очень молодым переменным звездам небольшой массы. Вокруг таких звезд часто наблюдаются протопланетные диски, и звезда PDS 70 не стала исключением. Предположение о наличия у нее протопланетного диска было высказано еще в 1992 году, а в 2006 году оно было подтверждено благодаря наблюдениям с помощью адаптивной оптической системы NAOS-CONICA на Очень Большом Телескопе Европейской Южной обсерватории.
В протопланетном диске замечены две планеты, получившие обозначения PDS 70b и PDS 70c. Первая из них находится на расстоянии 21 астрономической единицы от звезды, примерно так же как Уран удален от Солнца. А масса PDS 70b составляет 4–17 масс Юпитера. Вторая планета менее массивна (от 1 до 10 масс Юпитера) и расположена дальше, примерно в 34,5 астрономических единицах, что сравнимо с расстоянием между Солнцем и Нептуном.
Первое прямое изображение планеты PDS 70b, было получено в 2018 году, после чего в 2019 году было получено несколько снимков PDS 70c, сделанных в разных диапазонах электромагнитных волн. «Произошла некоторая путаница, когда изображения двух протопланет были впервые получены, — говорит астроном Джейсон Ван (Jason Wang) из Калифорнийского технологического института. — Зарождающиеся планеты образуются из диска пыли и газа, окружающего молодую звезду. Этот околозвездный материал скапливается на протопланете, создавая своего рода дымовую завесу, которая затрудняет дифференциацию пылегазового диска от развивающейся планеты на снимках».
Чтобы обеспечить ясность, Джейсон Ван и его коллеги разработали метод различения сигналов от околозвездного диска и протопланет. «Мы знаем, что форма диска должна представлять собой симметричное кольцо вокруг звезды, тогда как планета должна быть единственной точкой на изображении, — говорит Ван. — Таким образом, даже если планета окажется на вершине диска, как в случае с PDS 70c, основываясь на наших знаниях о том, как диск выглядит по всему изображению, мы можем сделать вывод о том, насколько ярким должен быть диск в месте расположения протопланеты, и удалить сигнал от диска. Всё, что остается, — это излучение планеты».
Исследование опубликовал Astronomical Journal.
