Впервые в истории обнаружена зарождающаяся планетная система на самых ранних стадиях формирования. Астрономы давно искали подобный объект в безграничных глубинах космоса, чтобы лучше понять истоки нашей Солнечной системы.
Используя наземные и космические телескопы, исследователи сосредоточилась на молодой звезде HOPS-315 в 420 парсеках от Земли в самый захватывающий момент ее истории — начало эпохи формирования планет. Статья об открытии вышла в журнале Nature.
«Мы пытались найти где-нибудь „младенческую“ версию нашей Солнечной системы», — призналась астроном Мерел ван’т Хофф из Университета Пёрдью в Индиане.
HOPS-315 привлекла внимание после обнаружения вокруг нее кристаллических силикатных минералов — верного признака раннего планетообразования. Напомним, планеты формируются, когда минеральные частицы конденсируются и слипаются в горячих дисках из газа и пыли, вращающихся вокруг новорожденных звезд.
Кроме того, эта протозвезда в созвездии Ориона удачно расположена по отношению к нам. Обычно выбрасываемые молодой звездой струи газа — так называемые оттоки — загораживают окружающий ее горячий диск от наблюдателей, а в этом случае его хорошо видно.
При помощи космического телескопа «Джеймс Уэбб» специалисты изучили химический состав материала вокруг звезды и впервые обнаружили следы теплого монооксида кремния SiO в таком диске. Они также заметили, что обнаруженные силикатные минералы богаты SiO, а средняя часть диска чрезвычайно горяча.
Вкупе с дополнительными наблюдениями, проведенными с помощью комплекса радиотелескопов ALMA в Чили, эти данные позволяют предположить, что раскаленная центральная часть HOPS-315 испарила окружающие звезду породы, а затем газ остыл и сконденсировался в минералы, участвующие в формировании планет.
«Этот горячий минерал — первое сырье, необходимое для начала роста объектов в диске», — объясняет астроном Мелисса МакКлур из Лейденского университета, ведущий автор исследования.
Новое понимание
Этот снимок накопления минералов вокруг HOPS-315 в «нулевой момент времени» — первый в своем роде, подчеркивает исследовательница. По ее словам, это «явное, неоспоримое» свидетельство того, что мы наблюдаем самые ранние этапы формирования планет.
Хотя астрономы уже воссоздали историю происхождения нашей Солнечной системы, изучая древние метеориты — остатки ее формирования, — такие «живые кадры», как этот, дают новое понимание.
«Очень ценно оглянуться назад и сказать: „Значит, вот через что проходило наше Солнце, когда ему было всего 100 000 лет“», — говорит МакКлур.
Возможно, в будущем удастся провести наблюдения других систем на ранних стадиях развития, надеется астроном Джон Тобин из Национальной радиоастрономической обсерватории в Вирджинии: «Думаю, это первый раз, когда мы увидели этот процесс. Но мы только начинаем его изучать».
Ван’т Хофф также хочет лучше изучить HOPS-315 — ее структуру, температуру и состав молекул внутри нее, — чтобы предсказать, как «новорожденная солнечная система» будет развиваться, проходя этапы «юности» и «взросления».
«Можно наблюдать за людьми на разных этапах жизни и понимать, как они растут, но все немного отличаются. То же самое мы пытаемся выяснить и в отношении этих систем», — заключила она.
Случайно обнаружена многопланетная солнечная система, похожая на Татуин
У каких звезд и где в галактике чаще рождаются планеты — подсчитали астрофизики
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram