Самая древняя планета во Вселенной: разгадана загадка "невозможного" мира, которому 13 миллиардов лет (фото)

Используя космический телескоп Уэбб, астрономы смогли разгадать давнюю тайну появления планет в ранней Вселенной. Этот вопрос возник после того, как более 20 лет назад космический телескоп Хаббл обнаружил самую старую известную планету во Вселенной, сформировавшуюся в то время, когда, как считалось, это было невозможно. Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal, сообщает Live Science.

Звезды образуются из огромных молекулярных газовых облаков. После формирования звезды оставшийся газ и пыль образуют протопланетный диск, в котором формируются планеты. Астрономы полагали, что у одних из первых звезд во Вселенной не могли возникнуть планеты, так как протопланетные диски не содержали достаточного количества тяжелых химических элементов, таких как углерод и железо. Эти тяжелые элементы образуются в ядрах звезд в результате термоядерного синтеза, а также в процессе их гибели в виде взрывов сверхновых. Астрономы считали, что тяжелые химические элементы необходимы для того, чтобы протопланетные диски могли сохраняться долго и не рассеиваться, что, в свою очередь, способствует образованию планет. Если протопланетные диски не могут существовать долго, значит, планеты не могли формироваться у звезд в ранней Вселенной.

Тем не менее, в 2003 году с помощью космического телескопа Хаббл астрономы обнаружили в Млечном Пути массивную планету, находящуюся на расстоянии примерно 5600 световых лет от нас, которая вращается вокруг звезды в шаровом звездном скоплении M4. Шаровые звездные скопления являются одними из самых древних объектов во Вселенной и почти не содержат тяжелых химических элементов. Однако астрономы выяснили, что планета, названная PSR B1620-26b, газовый гигант, существует уже около 13 миллиардов лет. Для сравнения, возраст Вселенной оценивается в 13,8 миллиарда лет. Это открытие показало, что планеты могли формироваться в столь ранней Вселенной, несмотря на то, что это считалось невозможным.

Чтобы лучше понять условия в ранней Вселенной, ученые могут изучать объекты, схожие по характеристикам с самыми древними галактиками. Одним из таких объектов является звездное скопление NGC 346 в соседней галактике Малое Магелланово Облако. Это скопление почти не содержит тяжелых химических элементов и состоит преимущественно из водорода и гелия.

Изначально ученые провели наблюдения за NGC 346 с помощью телескопа Хаббл. Астрономы обнаружили признаки того, что вокруг звезд могут существовать стабильные протопланетные диски в течение 20-30 миллионов лет. Это примерно в 10 раз больше, чем предсказывались теории. Для получения дополнительных данных астрономы использовали телескоп Уэбб. Новые наблюдения подтвердили, что даже в среде, бедной тяжелыми химическими элементами, протопланетные диски могут существовать длительное время, что позволяет формироваться планетам.

Таким образом, загадка самой старой известной планеты и планет аналогичного возраста, обнаруженных позже, была разгадана. То есть существование, казалось бы, "невозможных" планет можно объяснить.

Ученые полагают, что протопланетные диски у древних звезд существовали долго, потому что отсутствие более тяжелых химических элементов могло помешать звезде быстро рассеять этот диск своим излучением. Таким образом, у планет была возможность сформироваться. С другой стороны, как считают астрономы, молекулярное облако, из которого возникает звезда, может быть больше, что позволяет протопланетному диску изначально быть более массивным и, следовательно, долго существовать.