Используя Gemini Planet Imager (GPI) на телескопе Gemini South в Чили, исследователи определили яркое кольцо из пыли в форме диска вокруг звезды, которая лишь немного массивнее Солнца, расположенной в 360 световых годах от нас в созвездии Центавра. Диск расположен между 37 и 55 астрономическими единицами (3,4 — 5,1 миллиарда миль) от своей звезды-хозяина, что почти на том же расстоянии, что и пояс Койпера в Солнечной системе от Солнца. Яркость диска, обусловленная отраженным от него звездным светом, также согласуется с широким диапазоном составов пыли, включая силикаты и лед, присутствующие в поясе Койпера.
Пояс Койпера находится сразу за Нептуном и содержит тысячи маленьких ледяных тел, оставшихся после образования Солнечной системы более четырех миллиардов лет назад. Эти объекты варьируются по размеру от пылинок и до объектов размером с Луну, таких как Плутон, который раньше классифицировался как планета, но теперь был переклассифицирован как карликовая планета.Наблюдаемая в этом новом исследовании звезда является членом массивной ассоциации Скорпион-Центавр OB, возраст которой составляет 10-20 миллионов лет, области, подобной той, в которой образовалось Солнце.
Диск не идеально отцентрован относительно звезды, что является убедительным свидетельством того, что он, вероятно, был создан одной или несколькими невидимыми планетами. Используя модели того, как планеты формируют диск из обломков, команда обнаружила, что «эксцентричные» версии планет-гигантов во внешней Солнечной системе могут объяснить наблюдаемые свойства кольца.
«Это почти как смотреть на внешнюю часть Солнечной системы в детстве», — сказал главный исследователь Тэйн Карри, астроном из обсерватории Субару на Гавайях.Современная теория образования Солнечной системы утверждает, что она возникла в гигантском молекулярном облаке водорода, в котором образовались сгустки более плотного вещества. Один из этих сгустков, вращающийся и схлопывающийся под действием собственной гравитации, образовал сплющенный вращающийся диск, известный как солнечная туманность. Солнце сформировалось в горячем и плотном центре этого диска, в то время как планеты выросли за счет аккреции в более холодных внешних областях.
Считается, что пояс Койпера состоит из остатков этого процесса, поэтому есть вероятность, что после развития новой системы она может выглядеть удивительно похожей на нашу Солнечную систему.«Возможность напрямую отображать планетную среду рождения вокруг других звезд на орбитальных расстояниях, сравнимых с солнечной системой, является большим достижением», — сказал доктор Никку Мадхусудхан из Кембриджского института астрономии, один из соавторов статьи. «Наше открытие близнеца пояса Койпера является прямым доказательством того, что планетарная среда рождения Солнечной системы, возможно, не является чем-то необычным».Это первое открытие с новым ультрасовременным инструментом Gemini. «Всего за одну из наших 50-секундных экспозиций мы смогли увидеть то, что предыдущие инструменты не смогли увидеть более чем за 50 минут», — сказал Карри.
Звезда, получившая обозначение HD 115600, была первым объектом, на который обратила внимание исследовательская группа. «В ближайшие несколько лет я оптимистично настроен, что GPI откроет еще много обломков и молодых планет. Кто знает, какие странные новые миры мы обнаружим», — добавил Карри.