Астрономы нашли убедительные доказательства того, что планеты начинают формироваться в процессе роста новорожденных звёзд. На снимке высокого разрешения, полученном с помощью ALMA ("Атакамской большой (антенной) решётки миллиметрового диапазона"), виден молодой протозвездный диск с многочисленными промежутками и кольцами пыли. Новые результаты, недавно опубликованные в журнале Nature, в мельчайших деталях показывают пример самых молодых пылевых колец, внутри которых, как в космической колыбели, взращиваются новые планеты.
Международная команда учёных под управлением Доминика Сегуры-Кокс из Института внеземной физики Общества Макса Планка (MPE), Германия, наблюдала протозвезду IRS 63 при помощи радиоантенн обсерватории ALMA. Эта система находится на расстоянии 470 световых лет от Земли и расположена внутри плотного межзвездного облака под названием L1709, лежащего в направлении созвездия Оруженосца. Такие молодые протозвезды, как IRS 63, укутаны плотным газопылевым «одеялом», которым питается протозвезда и протопланетный диск.
В системах, старше 1 миллиона лет, протозвезды которых заканчивают набирать большую часть своей массы, ранее обнаруживались кольца пыли. Однако, IRS 63 отличается от остальных систем. Хотя ей и меньше полумиллиона лет и она вполовину младше других молодых звезд, окруженных кольцами пыли, она продолжает значительно увеличиваться в массе. "Кольца в диске вокруг IRS 63 очень молоды”,- подчеркивает Сегура-Кокс. “Раньше мы думали, что звёзды сначала взрослеют, и только потом обзаводятся планетами, но теперь мы видим, что протозвезды и планеты растут и развиваются вместе, с самых ранних этапов, как сестры."
Планеты сталкиваются с серьезными препятствиями на самых ранних стадиях своего формирования. Они вырастают из мельчайших частиц пыли - меньше, чем обычная домашняя пыль. "Кольца на диске IRS 63 - это огромные облака пыли, готовые объединиться в планеты", - отмечает соавтор Аника Шмиедеке из команды MPE. Однако даже после того, как пыль соберется вместе и образует зародыш планеты, все еще существует вероятность, что формирующаяся планета может исчезнуть, поглощённая центральной протозвездой. Если планеты станут формироваться рано и на большом расстоянии от протозвезды, им, возможно, будет проще пережить этот процесс.
Команда исследователей обнаружила, что совокупная масса пыли в молодом диске IRS 63 составляет примерно 0,5 массы Юпитера (не считая газа, который увеличил бы вес ещё в 100 раз), и находится она на расстоянии около 20 астрономических единиц от центра (почти как орбита Урана в нашей Солнечной системе). Чтобы сформировать ядро, которое будет эффективно накапливать газ и расти до гигантской газовой планеты, твердого материала требуется не менее 0,03 массы Юпитера. Хайме Пинеда, член команды MPE, добавляет: "Эти результаты показывают, что мы должны сосредоточиться на самых молодых системах, чтобы по-настоящему понять механизм формирования планет". Например, накапливается все больше доказательств того, что Юпитер, возможно, сформировался гораздо дальше в Солнечной системе, за пределами орбиты Нептуна, а затем мигрировал внутрь, к своему нынешнему местоположению. Аналогичным образом, пыль, окружающая IRS 63, наглядно показывает, что при достаточном количестве вещества, расположенном на значительном расстоянии от центра, эта система вполне может образовать планету, схожую с Юпитером.
“Размеры диска системы IRS 63 очень схожи с нашей Солнечной системой, - объясняет Сегура-Кокс. - даже масса протозвезды лишь немногим меньше массы нашего Солнца. Исследование таких молодых планетообразующих дисков вокруг протозвезд даёт нам важные представления о нашем собственном происхождении."
Перевод: Полина Кашина.
Редактор: Александр Афанасьев.
Дизайн: Алиса Панченко.
