Впервые в истории человечества мы наблюдаем рождение новой звёздной системы не в теории, а в мельчайших подробностях. В рамках совместной работы космического телескопа «Джеймс Уэбб» и радиообсерватории ALMA в Чили, астрономы смогли получить уникальные снимки звезды HOPS-315. Для справки, это молодая звезда, окутанная плотным облаком в созвездии Ориона, на расстоянии около 1300 световых лет от нас. Её возраст составляет всего сто тысяч лет — детский возраст по космическим меркам. Звезду окружает вращающийся диск из газа и пыли, представляющий собой тот самый строительный материал, который необходим для создания планет.
Подобный процесс считается «точкой отсчёта» в жизненном цикле планетных систем. Данный этап настолько короток и скрыт плотной пеленой пыли, что до сих пор его не удавалось наблюдать напрямую. Однако телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал, как газообразный монооксид кремния (SiO) начинает конденсироваться в кристаллические силикатные минералы — первичные строительные блоки каменистых планет. Обсерватория ALMA, в свою очередь, помогла точно определить источник этого материала, обнаружив его в небольшом участке диска, который расположен от звезды примерно на том же расстоянии, что и пояс астероидов от нашего Солнца.
Ведущий автор научной работы, астроном Мелисса МакКлюр, в комментарии для Европейской южной обсерватории (ESO) заявила, что исследователи впервые зафиксировали начальную фазу планетообразования в другой звёздной системе. Это событие можно считать ключевым в современной астрофизике, поскольку оно позволяет не просто наблюдать за рождением миров, но и пристально вглядеться в зарю планетной системы, во многом схожей с нашей собственной.
Как рождаются планеты и чем уникальна система HOPS-315
Планеты рождаются не мгновенно. Процесс начинается с хаоса: из коллапсирующего облака газа и пыли, известного как протопланетный диск, формируется вращающаяся структура вокруг новорождённой звезды. Ближе к центру, где царят сверхвысокие температуры, минералы вроде монооксида кремния существуют только в виде газа. По мере остывания они начинают конденсироваться в твёрдые кристаллы, образуя крошечные силикатные частицы. Со временем эти частицы слипаются, давая начало астероидам, каменистым планетам и газовым гигантам, подобным Юпитеру.
Значимость HOPS-315 определяется именно тем в какой момент мы ее наблюдаем. Большинство ранее изученных систем уже находятся на продвинутых стадиях планетообразования, где диски успели стабилизироваться и идёт формирование крупных тел. Система HOPS-315, напротив, пребывает на самых ранних этапах своего развития. При помощи «Джеймса Уэбба» учёные зафиксировали чёткие сигналы конденсации горячего газообразного SiO в минералы. Затем, используя высокое пространственное разрешение ALMA, они точно установили источник этого процесса, обнаружив потоки монооксида углерода и монооксида кремния, исходящие из протопланетного диска. Такие потоки служат верным признаком того, что молодая звезда всё ещё активно поглощает окружающее её вещество.
Один из авторов работы, Логан Фрэнсис из Лейденского университета, в комментарии для ESO акцентирует внимание на поразительном сходстве. Обнаруженные в далёкой системе минералы расположены в точно такой же зоне, в какой находятся аналогичные вещества в астероидах нашей Солнечной системы. Это сходство позволяет сделать далеко идущие выводы: речь идёт не просто о подтверждении, что там могут рождаться планеты, а о высокой вероятности того, что мы видим живой пример сценария, по которому когда-то сформировалась сама Земля.
Почему наблюдение за этим моментом — важный этап в астрономии
Прежде учёным доводилось наблюдать лишь более поздние стадии формирования планет: диски с заметными разрывами, молодые планеты, «расчищающие» себе орбиты, или кольца из космических обломков. Система HOPS-315 предлагает совершенно иную картину — вид на звёздную систему в момент её зарождения, ещё до того, как планеты начали обретать свою форму. Последние наблюдения подтверждают, что планетообразующие материалы появляются гораздо раньше, чем считалось ранее. Увы, это космическое зрелище недоступно даже для лучших любительских телескопов, однако снимки, полученные ALMA, позволяют нам почувствовать себя невероятно близко к этому событию.
Полученные данные помогают сократить разрыв между астрофизической теорией и вещественными доказательствами, которые мы находим в древних метеоритах. Эти космические камни, упавшие на Землю, содержат те же типы кристаллических силикатов, чьё формирование мы теперь видим вокруг HOPS-315. Таким образом, эта система становится своего рода космическим зеркалом, отражающим историю нашего собственного происхождения, только на миллиарды лет раньше и в тысячах световых лет от нас.
Соавтор исследования Мерел ван 'т Хофф, по сообщению ESO, назвала увиденное «портретом Солнечной системы в младенчестве», добавив, что он поразительно напоминает то, как выглядела наша собственная система на заре своего существования. Благодаря подобным открытиям астрономы наконец связывают воедино теорию и реальные процессы зарождения планет, используя HOPS-315 как наглядный пример того, как могли возникнуть миры, подобные Земле.
Уважаемые читатели, если для вас данная статья была полезной, пожалуйста подпишитесь, это поможет начинающему автору и каналу в продвижении.