Астрономи вперше зафіксували формування супутників за межами Сонячної системи

Космічний телескоп James Webb зафіксував вуглецево-багатий диск навколо молодої екзопланети CT Cha b, розташованої за 625 світлових років від Землі в зоряній області Хамелеон I. Це перше в історії спостереження, яке дозволяє вченим безпосередньо досліджувати процес формування супутників за межами Сонячної системи. Результати опубліковані в журналі The Astro­phys­i­cal Jour­nal Let­ters.

За допомогою інструмента MIRI дослідники виявили тонкий диск із пилу та газу, що обертається навколо самої планети, а не її зорі. Спектроскопія показала наявність складних вуглецевих сполук — ацетилену, бензену, діацетилену, етану та ціанистого водню. Як зазначає Сьєрра Ґрант з Інституту Карнегі, це вперше, коли вчені можуть одночасно спостерігати формування планети та матеріалу для її майбутніх супутників.

Спостережуваний спектр CT Cha b. Вгорі ліворуч: калібровані дані JWST/MIRI MRS системи CT Cha, що демонструють функцію розмиття зоряної точки, яка домінує на зображенні в діапазоні 13,3–15,6 мкм. Внизу ліворуч: карта спектральної крос-кореляції того самого поля зору, що виявляє супутник. Сіра зірка позначає місце розташування головної зірки. Праворуч: спектр CT Cha b з вирахуванням континууму (чорний) у порівнянні з повною моделлю (червона затінена область), що складається з молекулярного випромінювання від C2H6, C2H2, 13CCH2, HCN, C6H6, CO2, C3H4 та C4H2, показаних моделями в кольорах нижче. Чотири панелі вгорі показують вибрані області довжин хвиль, що містять важливі молекулярні особливості. (The Astro­phys­i­cal Jour­nal Let­ters.)

Хімічний склад диска CT Cha b суттєво відрізняється від навколозоряного диска, який містить переважно воду. Це свідчить про початок окремої хімічної еволюції — подібної до тієї, що могла відбуватися під час формування супутників Юпітера з його власного диска.

Ґабріеле Куньйо з Університету Цюриха наголошує, що це перший випадок, коли науковці можуть перевірити свої теорії про народження місяців за межами Сонячної системи. Для цього команда використовувала архівні дані JWST і методи висококонтрастної зйомки, щоб відокремити слабке світло планети від яскравішої зорі — процес, що тривав понад рік.

Виявлення семи вуглецевих молекул свідчить про формування мініатюрної планетної системи навколо CT Cha b. За оцінками дослідників, хімічне розшарування та накопичення матеріалу відбувається швидше, ніж вважалося раніше — лише за два мільйони років після формування системи. Це може свідчити про те, що подібні диски є поширеним явищем у молодих планетних системах Галактики.