На свежем фото телескопа James Webb запечатлен протопланетный диск HH 30.

Астрономы рассмотрели систему молодой звезды T Cha, которая пребывает на последнем этапе формирования. Из протопланетного диска уже начали исчезать газ и пыль. Ученые уверены, что это результат нескольких процессов, в том числе воздействия звездного ветра, но напрямую его засечь не удавалось — до наблюдений с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Рассеивание протопланетного диска играет большую роль в эволюции системы. От того, когда и как исчезает диск, зависит формирование и миграция планет. В системах вроде Солнечной вблизи звезды преобладают каменистые планеты, а газовые гиганты оказываются вдалеке. Куда девается газ из внутренней области системы? Новое исследование доказало, что разобраться в этом поможет космический телескоп «Джеймс Уэбб».

Еще недавно ученые считали, что внутренняя часть диска исчезает сама по себе. Из-за трения пыль и газ замедляются и «падают» в звезду. Играет роль и фотоиспаряющий ветер — высокоэнергетические фотоны, разлетающиеся от звезды и «сдувающие» диск. Проблема в том, что этот ветер начинает действовать на довольно большом расстоянии, где ослабевает притяжение светила.

За последние несколько лет с помощью компьютерного моделирования на уровне микрофизики исследователи выяснили, что «падение» в звезду — результат скорее не трения, а воздействия магнитогидродинамического ветра. Ускоренные магнитным полем звезды потоки газа замедляют вращение протопланетного диска, и его вещество начинает «падать» в центр системы. Ученые предположили, что различить влияние фотонов и магнитого поля можно по смещению спектральных линий аргона и неона, ионизированных излучением. И вот им это удалось.

В качестве объекта для наблюдений астрономы выбрали T Cha, яркую молодую звезду спектрального класса G (желтый карлик типа нашего Солнца), расположенную в 336 световых годах от нас. Ей от двух до десяти миллионов лет. Главное — прошлые наблюдения выявили сильное излучение неона [Ne II], как раз одну из линий, за которыми «охотились» авторы.

Другая особенность системы T Cha — строение протопланетного диска. Газ в нем распределен сплошным слоем, а вот в пыли — огромный разрыв как раз во внутренней области системы. На расстоянии от одной до 20 астрономических единиц от звезды пыли нет.

По одним лишь спектральным линиям ученые не могли определить: можно считать неон показателем только «магнитного» ветра во внутренней области системы или он «подсвечивает» и высокоэнергетические фотоны. Поэтому нужны были система вроде T Cha с большим разрывом и мощный телескоп, способный уловить перепады излучения между внутренней областью протопланетного диска и внешней.

«Впервые мы использовали неон для изучения протопланетных дисков больше десяти лет назад, тестировали наши компьютерные вычисления на данных телескопа „Спитцер“ и новых наблюдениях, полученных с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили. Мы многое узнали, но те наблюдения не позволили нам измерить, сколько массы теряют диски в этом процессе. Новые данные „Джеймса Уэбба“ удивительны, я и не думал, что будет возможно различить в данных ветер. „Джеймс Уэбб“ позволит нам как никогда раньше разобраться в эволюции молодых систем, как только мы получим еще больше наблюдений вроде этих», — объяснил один из авторов нового исследования Ричард Александр, профессор Школы физики и астрономии Лестерского университета (Великобритания).

Впервые ученым удалось различить колебания неона [Ne II] и засечь в протопланетном диске аргон [Ar III]. По словам авторов работы, опубликованной в журнале The Astronomical Journal, линии газов указывают на поздний этап формирования системы, и их можно объяснить как «магнитным» ветром, так и «фотонным».

Более того, по подсчетам, которые будут опубликованы в сопровождающих статьях, из-за влияния ветров за год диск T Сha теряет массу, сопоставимую с Луной. Сопоставив новые наблюдения с данными «Спитцера», авторы исследования выдвинули предположение, что современное поколение ученых сможет увидеть, как исчезнет вся пыль из внутреннего диска, так быстро он «рассасывается». Главное, что это исследование в очередной раз доказало возможности «Джеймса Уэбба»: с его помощью астрономы смогут гораздо глубже погрузиться в изучение эволюции протопланетных дисков.

В этот раз он сфотографировал спиральную галактику NGC 2090, которая находится на расстоянии 40 миллионов световых лет от Млечного пути в созвездии Голубь.

Фотография является результатом комбинирования данных приборов среднего и ближнего инфракрасных диапазонов. MIRI показывает нам свечение межзвездной пыли, будущие строительные материалы для новых звезд, а NIRCam открывает звезды за огромным количеством плотных облаков газа и пыли.

Оно демонстрирует самый настоящий водоворот, состоящий из бесчисленного множества галактик. Хотя конечно в реальности это лишь оптический эффект, предсказанный теорией относительности. Дело в том, что в центре снимка находится галактическое скопление Abell S1063 (расстояние до него — 4,5 млрд световых лет). Оно настолько массивно, что его гравитация выступает в качестве линзы, усиливая свет, испускаемый находящимися позади него более далекими галактики, а также искривляя их изображения в различные причудливые формы.

Астрономы очень любят гравитационные линзы. Подобные космические увеличительные стекла позволяют им наблюдать объекты, которые при обычных обстоятельствах были бы слишком тусклы, чтобы их смогли увидеть даже самые мощные из существующих телескопов.

Звезда Фомальгаут примерно вдвое массивнее Солнца и является достаточно молодой звездой. Именно поэтому она ещё сохранила протопланетный диск: аналогичная структура когда-то окружала и наше Солнце, но в ходе его эволюции часть этой структуры была рассеяна за счёт давления излучения звезды изнутри, а из части этого вещества образовались планеты.

За снимок стоит поблагодарить телескоп «Hubble».

Журнал Time опубликовал самые красивые снимки за 2023 год, сделанные с самого большого космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Ее свет должен был достичь нашей планеты где-то в конце XVII века. Однако в исторических хрониках нет никаких записей об этом событии. Существует предположение, что незадолго до взрыва звезда выбросила большое количество вещества. Оно плотно окутало ее и поглотило свет от вспышки.

Результаты удивили астрономов. Они надеялись, что им удастся найти в этом диске следы, оставленные обращающимися вокруг Веги экзопланетами. Однако он оказался на удивление гладким. При том, что диаметр диска составляет 160 млрд км, в нем нашелся лишь один тонкий разрыв на расстоянии 9 млрд км от звезды (это примерно в два раза больше чем дистанция между Солнцем и Нептуном). Это говорит о том, что у Веги нет экзопланет с массой, хотя бы сопоставимой с массой того же Нептуна, обращающихся по большим орбитам.

Так что, создатели фильма «Контакт» возможно оказались не настолько уж и далеко от истины. Там, когда путешествующая через червоточину Элли Эрроуэй ненадолго оказывается у Веги, то она видит лишь окружающие звезду пылевые облака (а еще инопланетную космическую станцию), но никаких экзопланет.

Оно находится на расстоянии 200 тысяч световых лет от нас в Малом Магеллановом облаке. NGC 602 состоит из множества молодых звезд, газовых облаков и скоплений темной пыли.

Снимок был сделан не ради красоты. По своим характеристикамNGC 602 напоминает регионы звездообразования из ранней Вселенной. Поэтому астрономы используют его в качестве своеобразной природной лаборатории. В ходе изучения NGC 602, James Webb даже удалось обнаружить популяцию коричневых карликов — объектов, занимающих промежуточное положение между звездами и планетами. До этого их находили только в нашей галактике.

Кольца этой туманности видны только в среднем инфракрасном диапазоне, что отличает её от других объектов с похожей морфологией.

Силикатные облака, вероятно, также содержат железо, которое может выпадать в виде осадков.Используя космический телескоп «James Webb», астрономы получили беспрецедентные данные о двух гигантских экзопланетах в системе звезды YSES-1, расположенной на расстоянии около 360 световых лет от Земли.

Наблюдения проливают свет на то, как формируются планеты-гиганты и из чего состоят их атмосферы. Об открытии сообщается в журнале Nature.

«Одна из ключевых находок – облака из силикатов в атмосфере более удаленной от звезды планеты YSES-1c. Эти «песчаные» частицы были обнаружены в среднем инфракрасном диапазоне и стали самой яркой сигнатурой силикатов среди всех известных экзопланет. Мы считаем, что их яркость связана с молодостью объекта: расширенная атмосфера позволяет облакам эффективнее поглощать тепловое излучение», – рассказывают авторы исследования.

Не менее удивительным оказалось открытие вокруг внутренней планеты YSES-1b – у нее обнаружен околопланетный диск, который может служить источником вещества для будущих спутников. Такие диски до сих пор находили всего трижды, и всегда у значительно более молодых объектов. Возраст системы YSES-1 составляет около 16,7 миллиона лет, что делает находку особенно интригующей.

Сами планеты, превышающие по массе Юпитер, обращаются вокруг звезды, напоминающей наше Солнце, но на значительно больших расстояниях. Это бросает вызов традиционным теориям формирования планетарных систем и указывает на их поразительное разнообразие.

«Система YSES-1 предоставляет нам редкую возможность наблюдать формирование планет в реальном времени. Это словно окно в далекое прошлое Солнечной системы», – заключили авторы исследования.

В кадре объект под названием Облако Дигеля 2S и яркое звёздное скопление, находящиеся в 58000 световых годах от центра Галактики

Особое внимание привлекает яркая точка в правой части диска. Это — ещё один, меньший диск, но уже не вокруг звезды, а вокруг зарождающегося газового гиганта. Учёные подсчитали: размер этого мини-диска в 500 раз превышает кольца Сатурна, а его массы вполне хватило бы для рождения трёх спутников, сопоставимых по массе с нашей Луной. Возможно, именно так миллиарды лет назад появились спутники Юпитера и Сатурна. Сама система PDS 70 находится на расстоянии около 400 световых лет от Земли.
Изображение создано на основе наблюдений радиотелескопов ALMA

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун

Она расположена на расстоянии около 800 световых лет от нас в созвездии Тельца. Подобные туманности возникают на завершающем этапе эволюции звезды с массой от 0,8 до 8 солнечных, когда красный гигант или сверхгигант сбрасывает свои внешние слои.

Несмотря на название, планетарные туманности не связаны с планетами. Такое имя они получили из-за визуального сходства, которое можно заметить при наблюдениях в телескоп.

Формирование планетарных туманностей, наряду со вспышками сверхновых, играет ключевую роль в химической эволюции галактик. В ходе этого процесса в межзвёздное пространство выбрасываются вещества, обогащённые тяжёлыми элементами, которые образуются в результате звёздного нуклеосинтеза. К таким элементам относятся углерод, азот, кислород и кальций, в отличие от водорода и гелия, оставшихся после первичного нуклеосинтеза Большого взрыва.

Этот выброс из формирующейся звезды даёт объекту Хербига-Аро (HH 49/50) его прозвище — «космический торнадо». Этот столб газа и пыли выглядит так, будто его венчает галактика, но перспектива здесь решает всё. На самом деле эта галактика находится на расстоянии световых лет от HH 49/50 и никак с ним не связана!

Космический телескоп имени «James Webb», запущенный в 2021 году, открыл новую страницу в наблюдении за внеземными мирами. Впервые с его помощью удалось получить прямое изображение неизвестной ранее экзопланеты. Об открытии сообщается журнале Nature.

Экзопланеты обычно обнаруживаются косвенными методами, так как они чрезвычайно тусклы и находятся слишком близко к своим звездам. Однако команда ученых использовала специальный коронограф французской разработки, установленный на инструменте MIRI телескопа «James Webb». Он маскирует свет звезды, позволяя разглядеть ее окрестности – аналогично тому, как во время солнечного затмения становится видно корону Солнца.

Новый внесолнечный мир обнаружен внутри пылевого диска вокруг молодой звезды TWA 7 возрастом примерно 6,4 миллиона лет. Система интересна тем, что в ее диске наблюдаются три концентрических кольца, одно из которых особенно узкое и ограничено почти пустыми зонами. Именно в этом узком кольце удалось заснять яркий источник, который, по результатам моделирования, оказался экзопланетой, получившей обозначение TWA 7 b.

По массе TWA 7 b сопоставима с Сатурном – примерно в 10 раз «легче» тех экзопланет, которые удавалось запечатлеть ранее. Это серьезный шаг вперед в направлении прямого наблюдения все более мелких и, возможно, землеподобных миров.

Открытие подтверждает эффективность метода и демонстрирует потенциал «James Webb» в поиске маломассивных планет. Ученые надеются, что в будущем телескоп сможет различать даже планеты с массой всего 10 процентов от массы Юпитера. Уже сегодня специалисты составляют список перспективных систем, которые могут стать следующими целями для наблюдений с использованием все более совершенных коронографов и телескопов нового поколения.