Планета-сирота пережила рекордную вспышку поглощения вещества

Космический объект под названием Cha 1107-7626, представляющий собой формирующуюся планету-сироту, продемонстрировал внезапную и чрезвычайно интенсивную вспышку аккреции, самую мощную из когда-либо зарегистрированных для объекта планетарной массы. Это явление было зафиксировано в ходе совместной наблюдательной кампании с использованием Очень Большого Телескопа Европейской южной обсерватории и космического телескопа «Джеймс Уэбб». Наблюдения показали, что молодая планета начала поглощать окружающий газ и пыль с колоссальной скоростью — шесть миллиардов тонн в секунду, что примерно в восемь раз превышает темпы её роста, наблюдавшиеся в предыдущие месяцы.

Объект Cha 1107-7626 является изолированным, не привязанным к какой-либо звезде, а его масса оценивается от 5 до 10 масс Юпитера. Он расположен на расстоянии около 620 световых лет от Земли в созвездии Хамелеона. Аккреция была обнаружена благодаря изменениям в свете, излучаемом водородом, в частности в линии Hα, которая показала необычную форму с двумя пиками и смещением в красную область спектра. Такой тип сигнала типичен для аккреции, управляемой магнитными полями у молодых звезд, и указывает на то, что даже столь малая планета может обладать магнитным полем, достаточно сильным, чтобы влиять на падающее на нее вещество.

Феномен начался в июне 2025 года и к концу августа все еще продолжался. За этот период оптическая яркость планеты увеличилась в семь раз по сравнению с состоянием покоя. Анализ также выявил изменение химического состава околопланетного диска, с появлением водяного пара, который ранее никогда не наблюдался в объекте подобного типа.

Наблюдаемое событие было идентифицировано как «вспышка типа EXor» — категория переходных явлений, которые обычно связывают с формирующимися молодыми звездами и которые характеризуются быстрым увеличением светимости и аккреции массы. Это первый случай, когда вспышка такого типа была зафиксирована у объекта планетарной массы, что расширяет класс этих явлений до режима планет-гигантов-сирот. В ходе события аккреция достигла максимального значения примерно в 10⁻⁷ масс Юпитера в год, что существенно превышает показатели, измеренные ранее у других похожих объектов. Даже по сравнению с протопланетами, встроенными в звездные диски, наблюдаемая скорость аккреции оказалась как минимум в 20 раз выше. Данные также указывают на то, что Cha 1107-7626 может быть подвержена повторяющимся эпизодам: спектр, полученный в 2016 году, показывает высокий уровень аккреции, аналогичный текущему.

Продолжительность события, превышающая два месяца, и его интенсивность делают его отличным от обычных вариаций, наблюдаемых у молодых звезд типа T Тельца. Более того, изменения в излучаемом свете указывают, что аккреция могла быть вызвана нестабильным механизмом, связанным с магнитным полем, похожим на тот, что наблюдается у звезд, но ранее не фиксировавшимся у планет.

Эпизод аккреции также оказал влияние на химическую среду околопланетного диска. Данные, собранные телескопом «Джеймс Уэбб», выявили изменения в линиях излучения углеводородов, уже присутствовавших в спектре в фазе покоя, и появление нового излучения на длине волны 6,6 микрометров, которое объясняется присутствием водяного пара. Это первое прямое наблюдение химического изменения, связанного с аккрецией, в субзвездном объекте. В частности, излучение метана и этилена показало изменения в своей форме, с увеличением синей части по сравнению с красной в двойной линии между 7 и 8 микрометрами. Это позволяет предположить, что аккреция разогрела диск вокруг планеты, изменив его химический состав. Данный результат важен для понимания того, как такие диски реагируют на аккрецию и как они могут влиять на формирование спутников или колец.

Открытие этой вспышки у Cha 1107-7626 укрепляет идею о том, что планеты-сироты могут иметь общие эволюционные характеристики со звездами. С помощью таких инструментов, как будущий Чрезвычайно Большой Телескоп, станет возможным идентифицировать новые подобные случаи и систематически исследовать природу и происхождение этих удивительных одиноких объектов.

Исследование было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.