«Джеймс Вебб» випадково виявив нову планету

17 липня 2026 р. 23:04

17 липня 2026 р. 23:04

Нова планета отримала назву «Бета Живописця d». Вона розташована приблизно за 63 світлових роки від Землі та щонайменше удвічі масивніша за Юпітер. Це вже третя відома планета в системі молодої зірки Бета Живописця.

На можливу придатність для життя розраховувати не доводиться. Бета Живописця d — гарячий газовий гігант без твердої поверхні. Цінність відкриття полягає в іншому: новий метод дозволить шукати планети, які губляться на тлі космічного пилу та світла своїх зірок.

Деталі

Зірка Бета Живописця знаходиться в сузір'ї Живописця. Її вік оцінюють приблизно в 23 мільйони років — за космічними мірками це зовсім небагато. Для порівняння, Сонцю близько 4,6 мільярда років.

Молоду зірку оточує великий диск із пилу, газу та уламків. Це матеріал, що залишився після формування планет. Завдяки близькості до Землі та майже бічному положенню диска система стала своєрідною природною лабораторією, в якій астрономи вивчають народження та ранню еволюцію планет.

До нового відкриття в системі були відомі два газові гіганти — Бета Живописця b і Бета Живописця c. Обидва вдалося безпосередньо спостерігати за допомогою телескопів. Це означає, що астрономи зареєстрували світло самих планет, а не лише їхній вплив на зірку.

Дослідники використовували спектрограф NIRSpec на борту «Джеймса Вебба», щоб вивчити атмосферу вже відомої планети Бета Живописця b. Прилад одночасно отримує зображення та розкладає світло кожної його ділянки на окремі довжини хвиль.

В одній частині даних, де очікувалося відносно рівномірне випромінювання від пилового диска, вчені побачили несподівану послідовність підйомів і спадів. Таку картину створюють молекули чадного газу в атмосфері великої планети. Автори порівняли його з хімічним штрих-кодом.

За зміщенням спектральних ліній дослідники визначили швидкість об’єкта. Її положення, рух та орієнтація щодо пилового диска показали, що це планета, яка обертається навколо Бети Живописця, а не далека зірка чи коричневий карлик, що випадково опинився на тій самій ділянці неба.

Наступні спостереження за допомогою іншого приладу «Джеймса Вебба», MIRI, виявили в атмосфері сліди водяної пари та метану. Наявність цих речовин не пов’язана з можливістю існування життя: вода, метан і чадний газ можуть бути звичайними компонентами атмосфер молодих газових гігантів.

За сучасними оцінками, маса Бети Живописця d становить близько 2,4 маси Юпітера, а радіус приблизно на 30 % більший за юпітеріанський. Температура сягає приблизно 600 кельвінів, або 325 °C. Планета ще зберігає тепло, що залишилося після її формування.

Вона знаходиться приблизно в 26 астрономічних одиницях від зірки. Одна астрономічна одиниця дорівнює середній відстані між Землею та Сонцем. Якби Бета Живописця d перебувала в нашій системі, її орбіта пролягала б між Ураном і Нептуном. Один оберт навколо зірки займає орієнтовно 91 рік.

Незалежне відкриття

Майже одночасно існування Бети Живописця d встановила інша група астрономів. Вона використовувала Дуже великий телескоп Європейської південної обсерваторії в Чилі та виявила слабку планету на знімках системи.

Після цього дослідники переглянули архівні спостереження й з’ясували, що об’єкт потрапляв на знімки протягом понад десяти років. Раніше його не помічали, оскільки він приблизно у 100 разів тьмяніший за Бету Живописця b і зливається зі світлом пилового диска.

Отже, йдеться про два незалежні дослідження, що доповнюють одне одного. Наземні телескопи допомогли простежити рух планети та оцінити її основні властивості, а «Джеймс Вебб» виявив молекулярні сліди в її атмосфері. Про відкриття повідомили NASA та Європейська південна обсерваторія .

Чому це важливо

Бета Живописця стала лише другою відомою системою, в якій вдалося безпосередньо побачити щонайменше три планети. Інший такий приклад — система зірки HR 8799.

Нова планета може пояснити деякі особливості диска, що оточує зірку. У нього є чітко окреслений внутрішній край та інші незвичайні структури. Астрономи й раніше припускали, що їх могла сформувати гравітація ще однієї, поки що не знайденої планети. Маса та розташування Бети Живописця d відповідають цьому сценарію, хоча його ще належить перевірити за допомогою подальших спостережень.

Не менш важливим є сам спосіб відкриття. На звичайних зображеннях слабка планета може бути не відрізнити від відблиску, перешкоди приладу або ділянки пилового диска. Спектр дозволяє шукати певні молекули, характерні для планетарної атмосфери, та ігнорувати значну частину фонового світла.

Бета Живописця d стала першою безпосередньо спостережуваною планетою, яку спочатку виділили головним чином за спектром середньої роздільної здатності. У майбутньому цей підхід може допомогти знаходити інші світи в молодих і заповнених пилом системах.

Загальна інформація

Більшість відомих екзопланет неможливо побачити окремо від їхніх зірок. Астрономи виявляють їх опосередковано — наприклад, за невеликим ослабленням світла зірки під час проходження планети перед нею або за коливаннями зірки під дією гравітації планети.

Пряме спостереження значно складніше. Зірка може бути в мільйони і навіть мільярди разів яскравішою за планети, що її оточують. Найкраще цей метод працює для молодих газових гігантів, що знаходяться далеко від своєї зірки: вони ще не встигли охолонути і продовжують випромінювати багато тепла.

Бета Живописця особливо добре підходить для таких досліджень. Вона розташована порівняно близько, а її молоді планети досить яскраві в інфрачервоному діапазоні. Але пиловий диск, що оточує зірку, водночас допомагає вивчати формування системи й заважає шукати в ній слабкі об’єкти.

Нова знахідка показує, що навіть добре вивчені системи можуть приховувати невідомі планети. Вона також дозволяє порівняти одразу три газові гіганти, які сформувалися приблизно в один час і з одного матеріалу.

Джерело

Основне дослідження Ейдана Гіббса та його колег «Discovery of an Exterior Third Planet Orbiting β Pictoris» опубліковано в журналі The Astrophysical Journal Letters у 2026 році.

Наука