Группа астрономов пришла к выводу, что загадочное выравнивание орбит в некоторых звездных системах происходит не из-за внешнего вмешательства, а исходит изнутри самих звездных систем.
Возникновение тайны
Считается, что при формировании звездной системы все выстраивается: формируется звезда, начинается ядерный синтез, а весь оставшийся газ и пыль циркулируют в одной плоскости и в том же направлении, что и звезда. Первоначально казалось, что эта теоретическая картина соответствует известным нам планетарным системам... пока недавние космические миссии не открыли тысячи новых планет и не начали переворачивать теорию с ног на голову. Внезапно астрономы начали обнаруживать звезды, оси вращения которых были смещены относительно орбит их планет. Но как это произошло? Разве угловой момент системы не должен распространяться вдоль осей вращения звезд и все должно быть выровнено? Недавние открытия экзопланет показывают, что это явно не так!
Эти вопросы остаются горячей темой в области формирования планет. Одно из предложенных объяснений состоит в том, что внешняя звезда-компаньон может оказывать крутящий момент на область звездообразования и вызывать смещение. Группа астрономов во главе с Маргерит Эпштейн-Мартин (Калифорнийский технологический институт и Колумбийский университет) считают, что причиной проблемы являются внутренние силы: силы, действующие в самом диске.
Неожиданные подозреваемые
протопланетные диски обычно моделируются как твердые тела. Однако недавние наблюдения показывают, что ~ 85% дисков содержат промежутки со сдвигами между внутренними и внешними дисками, возникающие в результате образования массивных планет или присутствия звездного компаньона. Команда предположила, что в этих случаях смещения внутреннего и внешнего диска внешний диск может играть роль звездного компаньона и влиять на динамику ориентации внутренней звезды. Затем команда использовала уравнения для моделирования этих систем и обнаружила, что в системе существует иерархия углового момента: внешний диск имеет наибольший угловой момент и будет оказывать крутящий момент на внутренний диск, который, в свою очередь, будет оказывать крутящий момент на звезду. Это аналогично динамике между звездой, целым диском и внешним компаньоном.
Идентификация преступника
Используя ряд сложных уравнений, которые представляют динамику в таких системах, команда определила, что, учитывая масштаб времени, сжатие звезды и время жизни диска, будет достаточно времени, чтобы произошли возмущения, которые сместят орбиту. звезда с орбитами ее возможных планет. Хотя это соответствует наблюдению, команда отмечает, что были применены некоторые упрощения и допущения. В целом, это исследование открывает новые возможности для понимания процессов формирования дисков, смещенных от спинов родительской звезды.
