Ученые с помощью ALMA впервые обнаружили поток газа, движущийся от массивного внешнего диска к внутренним частям двойной звездной системы. Подобная структура никогда ранее не наблюдалась. Возможно, он отвечает за поддержание второго, меньшего диска материи, формирующей планеты, который в противном случае давно бы исчез. Половина звезд, подобных Солнцу, формируются в двойных системах, а это означает, что результаты исследования будут иметь большое значение для поиска экзопланет. Результаты были опубликованы 30 октября 2014 года в журнале Nature .
Исследовательская группа под руководством Анны Дютрей из Лаборатории астрофизики Бордо, Франция, и CNRS использовала большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку Atacama (ALMA) для наблюдения за распределением газа и пыли в множественной звездной системе GG Tau-A [1]. Этому объекту всего несколько миллионов лет, и он находится примерно в 450 световых годах от Земли в созвездии Тельца.
Подобно «колесу по кругу», GG Tau-A содержит большой внешний диск, окружающий всю систему, и внутренний диск вокруг главной звезды. Внутренний диск имеет массу почти такую же, как у Юпитера. Его присутствие представляет собой интригующую загадку для астрономов, поскольку диск отдает вещество центральной звезде со скоростью, которая должна была бы привести к исчезновению диска давным-давно.
Наблюдая за этими структурами с помощью ALMA, команда сделала интересное открытие газовых скоплений в области между двумя дисками. Новые наблюдения предполагают, что материя переносится с внешнего диска на внутренний, создавая «линию жизни» между обеими структурами [2].
«Вещество, протекающее через пустую область, было предсказано компьютерным моделированием, но никогда ранее не фотографировалось. Обнаружение этих плотностей указывает на то, что материя движется между дисками, позволяя одному подпитывать другой», — объясняет Датри. «Наши наблюдения показывают, что материал с внешнего диска способен длительное время поддерживать внутренний диск. Это имеет важные последствия для потенциального формирования планет».
Планеты рождаются из материи, оставшейся от рождения звезд. Это медленный процесс, а это означает, что достаточное время жизни диска является необходимым условием для образования планет. Если наблюдаемые ALMA процессы питания внутреннего диска будут происходить и в других кратных звездных системах, это будет означать огромное количество новых потенциальных мест для будущих поисков экзопланет (экзопланет).
Первая фаза поиска экзопланет была нацелена на одиночные звезды, такие как Солнце [3]. Позже было показано, что большое количество планет-гигантов находится в двойных звездных системах. Теперь ученые приступили к еще более детальному поиску и проверяют возможность того, что планеты вращаются вокруг звезд в нескольких системах. Последнее открытие поддерживает гипотезу о таких планетах, предоставляя охотникам за планетами новые охотничьи угодья.
Эммануэль Ди Фолько, соавтор статьи, заключает: «Почти половина солнцеподобных звезд родилась в двойных системах. Это означает, что мы нашли механизм образования планет, который соответствует большому количеству звезд в Млечном Пути. Наши наблюдения — большой шаг вперед в истинном понимании формирования планет».
Примечания
[1] GG Tau-A является компонентом множественной звездной системы под названием GG Tauri. Последние наблюдения GG Tau-A с помощью VLTI показывают, что одна из звезд, GG Tau Ab, та, что не окружена диском, сама является тесной двойной системой, содержащей GG Tau-Ab1 и GG Tau-Ab2. Это означает, что существует целых пять компонентов системы GG Tau.
[2] Более ранние результаты ALMA показали существование еще одной одиночной звезды с материей, движущейся от внешнего диска к центру системы.
[3] Поскольку орбиты в двойных звездных системах более сложны и менее стабильны, считается, что формирование планет в таких системах сложнее, чем в одиночных звездах.
Дополнительная информация
Результаты исследования описаны в статье под названием Формирование планет в молодой маломассивной кратной звездной системе GG Tau-A А. Датри и др. Для публикации в журнале Nature.
Состав исследовательской группы: Энн Дютрей (Университет Бордо/CNRS, Франция), Эммануэль Ди Фолько (Университет Бордо/CNRS), Стефан Гильото (Университет Бордо/CNRS), Ян Бёлер (Университет Мексики, Мичоакан, Мексика), Джефф Бэри (Colgate Университет, Гамильтон, США), Трейси Бек (Научный институт космического телескопа, Балтимор, США), Эрве Беуст (IPAG, Гренобль, Франция), Эдвиг Шапийон (Университет Бордо / IRAM, Франция), Фредерик Гет (IRAM, Сен-Мартен д’ Эрес, Франция), Жан-Марк Юре (Университет Бордо / CNRS), Арно Пиренс (Университет Бордо / CNRS), Винсент Пьету (IRAM), Михаль Саймон (Университет Стоуни-Брук, США) и Я-Вен Тан (Академия Синика, Институт астрономии и астрофизики, Тайбэй, Тайвань).
