Звезда не родилась — она сорвалась в пропасть: астрономы впервые увидели, как планета становится изгоем

Долгое время считалось, что планеты обязаны своим существованием звёздам. Однако новые наблюдения показывают: планета может родиться и без светила, посреди космоса. Недавнее открытие Европейской южной обсерватории доказывает, что даже "планеты-изгои", не принадлежащие ни одной системе, способны формироваться самостоятельно — и с такой силой, что соперничают со звёздами.

Мир без солнца

Свободно плавающие планеты (Free-Floating Planets, FFP) — это объекты планетарной массы, не связанные с орбитой вокруг звезды. Они дрейфуют по межзвёздной среде, как странники без дома. Первые такие миры были обнаружены в 2000 году на Британском инфракрасном телескопе (UKIRT) и в обсерватории Кека, а с тех пор их число продолжает расти.
По некоторым оценкам, только в Млечном Пути таких тел может быть до четырёх триллионов - в несколько раз больше, чем звёзд.

Можно ли считать эти объекты планетами, если у них нет звезды? Да, если исходить из массы и процессов их образования. Одни планеты-изгои выбрасываются из своих систем, другие рождаются прямо из межзвёздного газа — подобно маленьким звёздам, но без достаточной массы, чтобы вспыхнуть.

Новейшее исследование под руководством астронома Виктора Альмендроса-Абада, астронома из Национального института астрофизики (INAF) в Италии, зафиксировало уникальный случай: планету, которая формируется в одиночестве.

Планета, которая растёт сама

Наблюдения проводились с помощью Очень Большого Телескопа (VLT) в Чили. Объект Cha 1107-7626, расположенный примерно в 620 световых годах от Земли в созвездии Хамелеона, оказался блуждающей планетой массой в 5-10 Юпитеров, окружённой собственным аккреционным диском. Это первый случай, когда подобная планета наблюдается в процессе роста.

"Люди могут считать планеты тихими и стабильными мирами, но это открытие показывает, что свободно парящие в космосе объекты планетарной массы могут быть захватывающими", — заявил Виктор Альмендрос-Абад.

Данные, собранные с помощью спектрографа X-shooter на VLT, а также приборов NIRSpec и MIRI на телескопе имени Джеймса Уэбба (JWST), показали: скорость аккреции внезапно возросла в восемь раз и достигла шести миллиардов тонн в секунду. Подобного всплеска активности не наблюдали ни у одной планеты, включая те, что вращаются вокруг звёзд.

Магнитный взрыв и водяной пар

Сравнение спектров до и во время вспышки выявило резкое увеличение содержания водяного пара в диске. Это указывает на то, что во время аккреции часть вещества испарилась, а магнитные поля могли сыграть решающую роль, вызвав нестабильность потока вещества.

Подобные магнитные вспышки известны в процессах рождения звёзд, но впервые зафиксированы у объекта планетарной массы. Это означает, что планеты-гиганты могут формироваться по тому же сценарию, что и звёзды, — только в меньшем масштабе.

Что отличает этот случай от обычного звёздного рождения? Температура и масса. У Cha 1107-7626 недостаточно массы для ядерного синтеза, поэтому она останется холодной планетой, но процессы внутри диска идентичны ранним стадиям звёздообразования.

Разрушение границ между звёздами и планетами

Соавтор исследования Белинда Дамиан из Университета Сент-Эндрюс отметила, что открытие "стирает грань между звёздами и планетами". Поддержала её и Амелия Байо из Европейской южной обсерватории (ESO):

"Идея о том, что планетарный объект может вести себя как звезда, внушает благоговение и побуждает нас задуматься о том, как могли бы выглядеть миры за пределами нашего на стадии своего зарождения".

Возможно, именно такие блуждающие тела формируют собственные мини-системы. Теоретические модели допускают, что крупные планеты с экзолунами способны поддерживать океаническую жизнь - подобно спутникам Европы или Энцелада в Солнечной системе. Это меняет само представление о границах обитаемости: жизнь может возникнуть не только у звёзд, но и в холодной тьме межзвёздного пространства.

Ошибка наблюдателя и новая альтернатива

Ранее считалось, что планеты-изгои — это лишь выброшенные остатки разрушенных систем. Такая версия имела последствия: их считали редкими и случайными. Но наблюдение Cha 1107-7626 показывает обратное — планета может родиться самостоятельно, без участия звезды. Альтернатива старой гипотезе подтверждается прямыми данными спектрографии и изменениями состава диска.

А что если такие процессы происходят постоянно? Тогда межзвёздная среда становится фабрикой для миллиардов новых тел, из которых часть способна сохранять диски и даже формировать спутники. В этом случае галактика полна "потерянных миров", которые вовсе не случайны, а закономерны.

Технологии, открывающие невидимое

Открытие стало возможным благодаря объединению данных трёх поколений инструментов:

• VLT — наземные наблюдения в инфракрасном диапазоне;

• JWST — высокочувствительные спектрометры в ближнем и среднем ИК-диапазоне;

• архив SINFONI — интегральная спектроскопия для анализа химического состава.

Такое сотрудничество показывает, как синергия разных платформ позволяет видеть процессы, недоступные даже двадцать лет назад.

В ближайшие годы в строй войдут Чрезвычайно большой телескоп (ELT) в Чили и космический телескоп Нэнси Грейс Роман. Их чувствительность и адаптивная оптика обещают революцию: по оценкам ESO, они смогут обнаружить тысячи новых планет-изгоев, изменив статистику Галактики.

Как астрономы ищут эти тёмные миры? По гравитационным микролинзам — когда невидимая планета кратко искажает свет далёкой звезды. Именно так впервые нашли десятки таких тел. Новые телескопы позволят фиксировать эти искажения в реальном времени.

Новый взгляд на одинокие миры

Открытие Cha 1107-7626 меняет само определение планеты. Теперь граница между звёздой и планетой становится размыта: оба типа тел рождаются из облаков газа, через аккрецию и магнитные вспышки. Это означает, что планеты-изгои — не астрономические аномалии, а полноценная часть космической экосистемы.

"Это самый мощный эпизод аккреции, когда-либо зарегистрированный для объекта планетарной массы", — подчеркнул Виктор Альмендрос-Абад.

Если такие объекты действительно распространены, возможно, именно они определяют баланс вещества в Галактике и влияют на распределение пыли и газа. Их роль в космохимии может оказаться не менее значимой, чем у звёзд.

А что изменится, если мы начнём рассматривать планеты-изгои как строительный материал Вселенной? Тогда понятие "система" теряет смысл: космос становится непрерывной сетью взаимодействий, где каждый объект влияет на эволюцию соседей.