Исследователи используют космический телескоп «Хаббл» для изучения протопланетного диска, окружающего молодую звезду TW Гидры, расположенную примерно в 200 световых годах от Земли. Тени, движущиеся по пространству, заполненному пылью и газом, говорят о возможном наличии двух формирующихся планет, а небольшая щель — о третьем кандидате. Исследование помогает понять, как выглядела Солнечная система на этапе формирования.
Еще в 2017 году астрономы сообщили об обнаружении тени, скользящей по поверхности огромного газопылевого диска, окружающего красную карликовую звезду. Тень исходит не от планеты, а от внутреннего диска, слегка наклоненного относительно гораздо большего внешнего. В новом исследовании ученые заявили об открытии второй тени, сформированной еще одним внутренним диском, расположенным под другим углом.
Два снимка протопланетного диска, окружающего звезду TW Гидры. На изображении 2016 года видна одна тень, которую внутренняя часть диска отбрасывает на внешнюю, на снимке, сделанном «Хабблом» в 2021 году она разделяется на две отдельных тени. Изображение: NASA, ESA, J. Debes (STScI)
Смоделировав различные варианты, исследователи пришли к выводу, что лучше всего наблюдения описывает система, в которой внутри внешнего газопылевого диска расположены два других. Они расположены так близко друг к другу в первом наблюдении, что их не заметили. Теперь они сместились и разделились на две отдельные тени.
Исследователи считают, что диски являются признаком формирования невидимых планет у звезды. Они притягивают материал и деформируют структуру, которая в противном случае была бы идеально плоским диском. Подозреваемые планеты расположены примерно на том же расстоянии, на котором Юпитер движется вокруг Солнца.
Тени проходят один оборот вокруг звезды примерно каждые 15 лет. Два внутренних диска наклонены примерно на 5–7° относительно плоскости внешнего диска. Это сопоставимо с диапазоном наклона орбит планет внутри Солнечной системы.
Внешний диск, на который падают тени, в несколько раз превышает радиус пояса Койпера в Солнечной системе. Исследователи также обнаружили, что в нем есть небольшая щель, которая в два раза превышает среднее расстояние от Плутона до Солнца. Это может быть свидетельством существования третьей планеты.
Протопланетный диск TW Гидры расположен почти перпендикулярно для наблюдения с Земли. Это открывает возможность детально изучать изменения, которые происходят в системе. Исследователи полагают, что дальнейший анализ поможет лучше понять, как формировались планеты Солнечной системы.
