Астрономы подтвердили существование Elias 2-24 b, самой молодой из известных экзопланет. Возраст газового гиганта не превышает миллиона лет, а сама планета всё ещё растёт внутри газопылевого диска примерно в 450 световых годах от Земли. Наблюдения позволяют увидеть стадию рождения планеты, которая обычно скрыта плотным веществом вокруг молодых звёзд.
Elias 2-24 b находится примерно в 55 раз дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца. Такая удалённость особенно удивила астрономов: современные модели предполагают, что формирование гиганта размером с Юпитер даже на орбите Юпитера занимает около пяти миллионов лет, а на гораздо большем расстоянии процесс должен идти ещё медленнее.
Авторы научной работы оценили массу Elias 2-24 b по её яркости примерно в 1,9–4 массы Юпитера. Значение пока нельзя считать точным. Молодая планета продолжает притягивать газ из окружающего диска, поэтому часть наблюдаемого излучения может возникать при падении вещества и создавать впечатление, что сам объект массивнее и ярче.
Газ и пыль вокруг молодой звезды образуют протопланетный диск, из которого постепенно собираются будущие планеты. Elias 2-24 b находится прямо внутри заметного просвета в таком диске. Положение гиганта стало одним из наиболее убедительных подтверждений давней гипотезы, согласно которой часть колец и пустых участков в протопланетных дисках появляется из-за растущих планет, чья гравитация расчищает вещество вдоль орбиты.
Система привлекла внимание задолго до окончательного подтверждения планеты. Атакамская большая миллиметровая и субмиллиметровая решётка ALMA обнаружила в диске несколько промежутков, а Очень большой телескоп позже заметил внутри одного из них слабую точку. Одного изображения было недостаточно: похожий сигнал мог оказаться далёкой фоновой звездой или особенностью обработки снимка.
Решение нашлось в архиве Обсерватории Кека. Исследователи заново обработали наблюдения 2018 и 2020 годов, полученные камерой ближнего инфракрасного диапазона с коронографом. Коронограф закрывает яркий свет звезды и позволяет различать намного более тусклые объекты рядом с ней. Сравнение снимков показало, что источник света движется вместе с системой Elias 2-24, а его положение совпадает с промежутком в диске. Совокупность данных позволила исключить фоновую звезду и инструментальный след.
Наблюдаемая картина поддерживает механизм аккреции ядра, который считается одним из основных путей образования газовых гигантов. Сначала частицы пыли и более крупные твёрдые тела собираются в массивное ядро, после чего гравитация начинает быстро притягивать окружающий газ. Elias 2-24 b, вероятно, застали именно на короткой стадии стремительного набора газовой оболочки.
Возраст делает систему особенно важной для моделей образования планет. Предыдущий рекорд принадлежал сразу четырём молодым мирам в системах PDS 70 и WISPIT 2, возраст которых превышает пять миллионов лет. Elias 2-24 b переносит момент появления подтверждённого газового гиганта к периоду менее миллиона лет после рождения системы.
Новая находка показывает, что крупные планеты способны собираться значительно быстрее и дальше от звезды, чем удаётся воспроизвести в некоторых современных расчётах. Пока астрономы не знают, насколько обычен настолько быстрый рост. Дальнейшие измерения массы, температуры, состава атмосферы и скорости поступления газа должны показать, какие процессы позволяют гигантам набирать несколько масс Юпитера за столь короткое время.
