Астрономи описали наймолодшу екзопланету, виявлену за транзитним методом.

Транзитний метод — один з основних способів виявлення екзопланет. Він дозволяє визначити розмір об'єкта, а також виявити наявність атмосфери і навіть оцінити її склад. На жаль, метод працює лише при вдалому розташуванні системи, коли екзопланети пролітають між нами та зіркою, здійснюючи транзит. Тоді за зміною випромінювання світила вчені можуть виявити наявність екзопланети.

За даними архіву NASA, транзитним методом відкрили понад 4,3 тисячі з 5,8 тисячі підтверджених екзопланет. При цьому лише кілька десятків транзитних екзопланет обертаються навколо зірок віком від 10 до 40 мільйонів років.

Вважалося, що вловити транзитним методом молодші екзопланети майже неможливо — адже вони напевно приховані щільним пилом протопланетного диска. Крім того, у такому юному віці вони ще не пройшли всі етапи формування, що ускладнює їхнє виявлення.

Проте сьогодні ми знаємо, що внутрішня частина диска досить швидко розсіюється, а зовнішня іноді викривляється і зміщується. Саме це сталося з диском зірки IRAS 04125+2902.

За IRAS 04125+2902 астрономи стежать за допомогою космічного телескопа TESS з 2019 року. Так вдалося зафіксувати 17 транзитів екзопланети IRAS 04125+2902 b. Отримані результати вчені підтвердили спостереженнями з телескопів обсерваторії Лас-Кумбрес (LCO). Стаття з описом відкриття опублікована в журналі Nature.

Змінна зірка IRAS 04125+2902 типу Т Тельця розташована в молекулярному хмарі Тельця, потенційно найближчій до нас області зореутворення, на відстані 522 світлових років від Сонячної системи. За оцінками авторів нової наукової роботи, IRAS 04125+2902 приблизно 3,3 мільйона років, а отже, і екзопланета не старша. Більш того, вона в три рази молодша за попереднього рекордсмена за транзитами.

Існує кілька таких же молодих зірок з екзопланетами, які були виявлені прямими спостереженнями, а також є кілька непідтверджених екзопланет, відкритих методом радіальних швидкостей. Усі ці екзопланети дуже масивні, деякі навіть близькі до коричневих карликів. Нова екзопланета IRAS 04125+2902 b, коли вона «повиростає», стане маленькою, хоча зараз вона розміром з Юпітер, приблизно в 10,7 разів більше Землі.

Планети віком від 10 до 700 мільйонів років зазвичай великі, але значно менш щільні, ніж їхні старші «брати». Так, молоді газові гіганти протягом перших 20-30 мільйонів років у 1,4-2 рази більші за Юпітер. Маса виявленої екзопланети — менше 0,3 маси Юпітера. Отже, статистично це не справжній гігант, а роздуте попередник субсатурна (в чотири-сім разів більше Землі) або навіть субнептуна (в 1,5-4 рази більше Землі). Це припущення підтверджується тим, що і зірка невелика — 0,7 маси Сонця. У невеликих зірок рідко зустрічаються величезні екзопланети.

Внутрішня зона протопланетного диска розсіялася до відстані близько 20 астрономічних одиниць (астрономічна одиниця — середня відстань від Землі до Сонця). У Сонячній системі це орбіта Урана. Екзопланета з орбітальним періодом 8,8 земного дня обертається на відстані близько 0,077 астрономічних одиниць від світила (у Меркурія — 0,39 астрономічних одиниць).

Астрономи змогли зафіксувати планету транзитним методом, оскільки зовнішня частина диска сильно нахилена. Нахил можна було б пояснити площиною обертання зірки, але вона приблизно збігається з орбітальною площиною екзопланети. Також вплинути на диск міг компаньйон зірки, але його рух також, швидше за все, збігається з рухом зірки та екзопланети. Загалом, вчені не змогли пояснити нахил диска.

В комп'ютерних моделях областей з активним зореутворенням зовнішні області протопланетних дисків часто зміщуються і викривляються внаслідок взаємодії з об'єктами в оточенні зірки. Наприклад, змінювати форму диска може речовина, що «падає» з хмари на зірку. Астрономам потрапляються викривлені диски, але поки що не відомо, наскільки часто вони зустрічаються.

Виходячи з маси і розмірів планети, можна припустити, що у неї досить роздуте атмосферне покриття — відмінна мета для подальших спостережень за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб». Уточнити динаміку системи дозволять нові дані радіотелескопів ALMA. Також варто продовжити пошук подібних об'єктів у скупченнях молодих зірок. Можливо, у багатьох юних системах настільки «криві» диски.