Астрономы обнаружили редкий объект — rogue-планету Cha 1107-7626, дрейфующую в межзвёздном пространстве без родительской звезды. Расположенная в созвездии Хамелеон на расстоянии около 620 световых лет от Земли, эта планета с массой от 5 до 10 масс Юпитера не просто блуждает в холодной пустоте: она активно "питается", поглощая газ и пыль с рекордной скоростью. Об этом сообщается в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy.

"Люди привыкли думать о планетах как о тихих и стабильных мирах, но это открытие показывает, что свободно парящие планетарные объекты могут быть захватывающими местами", — отметил ведущий автор исследования, астроном из Астрономической обсерватории Палермо (INAF, Италия) Víctor Almendros-Abad.

В отличие от большинства rogue-планет, которые считаются холодными и мёртвыми, Cha 1107-7626 окружена диском газа и пыли, который она активно поглощает. Это делает её одним из самых низкомассовых известных свободно парящих объектов с признаками активного роста.

Рекордная аккреция: 6 миллиардов тонн в секунду

Используя Очень большой телескоп (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) и телескоп Джеймса Уэбба (JWST) NASA, учёные зафиксировали, как планета "захватывает" материал из окружающего диска. Скорость аккреции поражает: 6 миллиардов тонн газа и пыли каждую секунду. "Это самый мощный эпизод аккреции, когда-либо зарегистрированный для планетарного объекта", — подчеркнул Almendros-Abad.

Наблюдения выявили инфракрасное избыточное излучение в диапазоне 4–12 микрон, силикатные особенности на 10 микрон (аналогичные звёздам и коричневым карликам), линии эмиссии углеводородов, указывающие на углеродистый диск, и множественные признаки продолжающегося роста. Эти данные делают Cha 1107-7626 "идеальным примером" дискового роста для планетарных объектов — настоящей "визитной карточкой" того, как rogue-планеты могут развиваться в темноте космоса.

Всплески роста: как магнитное поле "запускает" процесс

Планета не растёт равномерно — её "питание" происходит рывками, в виде всплесков аккреции. Команда использовала спектограф X-shooter на VLT, данные JWST и архивные наблюдения с инструментом SINFONI, чтобы поймать объект во время одного такого "взрыва роста". Сравнение излучения до и во время всплеска позволило реконструировать процесс.

Выяснилось, что всплески подпитываются магнитным полем планеты — механизмом, ранее наблюдаемым только у звёзд. Ещё более удивительно: химия диска меняется во время аккреции. Пар воды появляется только в периоды активного поглощения, что указывает на динамичные процессы в окружении объекта.

Размытая граница: планета или звезда в зародыше?

Открытие поднимает фундаментальный вопрос о происхождении rogue-планет: формируются ли они как самые низкомассовые звёзды или это гигантские планеты, выброшенные из родных систем? "Это размывает грань между звёздами и планетами и даёт нам заглянуть в самые ранние этапы формирования rogue-планет", — отметила астроном из Университета Сент-Эндрюс (Великобритания) Belinda Damian.

Схожие всплески аккреции наблюдаются в звёздных "детских садах", что предполагает: по крайней мере некоторые rogue-планеты развиваются по звёздному сценарию. Соавтор исследования Aleks Scholz из Университета Сент-Эндрюс добавил: "Идея, что планетарный объект может вести себя как звезда, внушает трепет и заставляет задуматься о том, какими могут быть миры за пределами нашей Солнечной системы в их зачаточном состоянии".

Будущее: телескоп ELT раскроет больше тайн

Обнаружение таких объектов сложно из-за их слабого свечения, но будущее обещает прорыв. Надвигающийся Чрезвычайно большой телескоп (ELT) ESO с крупнейшим в мире зеркалом и расположением в самых тёмных небесах позволит охотиться за rogue-планетами и раскрывать их "звёздную" природу. "Это открытие вдохновляет нас размышлять о nascent-стадиях миров за пределами нашего", — заключила астроном ESO Amelia Bayo.

Вкратце...

Rogue-планета Cha 1107-7626 (масса 5–10 Юпитеров) в созвездии Хамелеон на 620 св. лет поглощает 6 млрд тонн газа/пыли в секунду — рекорд аккреции для планетарных объектов. VLT и JWST выявили диск, магнитные всплески роста и появление водяного пара. Это размывает грань между планетами и звёздами, намекая на звёздный сценарий формирования. ELT поможет найти больше таких "каннибалов" в космосе.