Странные кольца возле молодой звезды поставили в тупик планетологов
Новое исследование показывает, что кольца, обнаруженные вокруг новорожденной звезды, могут указывать на то, что планеты рождаются раньше, чем считалось ранее.
Звезды рождаются из плотных облаков, которые схлопываются сами по себе под действием собственной гравитации. По мере того, как покров из газа и пыли, окружающий зарождающуюся звезду или протозвезду, сжимается со временем, вокруг него образуется диск, который может дать начало планетам-младенцам или протопланетам.
“Планеты формируются из пыльного материала, окружающего протозвезды в диске“, - сказал ведущий автор исследования Доминик Сегура-Кокс, астроном из Института внеземной физики Макса Планка в Гархинге, Германия. “Кольца на этих дисках показывают, где скапливается пыль, что упрощает их слипание и образование молодой планеты“.
Предыдущие исследования обнаружили кольца и промежутки в дисках вокруг протозвезд возрастом около 1 миллиона лет, таких как HL Tauri, находящаяся на расстоянии 450 световых лет от Земли в созвездии Тельца. (Для сравнения, возраст Солнца и Солнечной системы составляет около 4,6 миллиарда лет).
В новом исследовании астрономы исследовали IRS 63, протозвезду, расположенную на расстоянии около 470 световых лет от нас, в созвездии Змееносца. Предыдущие исследования показали, что этой протозвезде меньше 500 000 лет. “Я выбрал для наблюдения IRS 63, потому что он даже моложе HL Tauri и является одним из самых близких и ярких протозвезд в этой возрастной группе“, - сказал Сегура-Кокс.
IRS 63 окружен вращающимся диском из газа и пыли, который является относительно большим для молодой звезды, шириной более 50 астрономических единиц (а.е.). (Одна а.е. - это среднее расстояние между Землей и Солнцем, которое составляет около 150 миллионов километров.)
“Размер диска очень похож на размер нашей Солнечной системы“, - сказал Сегура-Кокс. “Даже масса протозвезды лишь немного меньше массы нашего Солнца“.
Ученые проанализировали диск IRS 63 с помощью Большого миллиметрового / субмиллиметрового массива Атакама (ALMA) в Чили, самого мощного радиотелескопа в мире. Они обнаружили, что у него есть два темных концентрических кольца, которые, похоже, являются промежутками, разделяющими диск на два ярких концентрических кольца. “Приятно видеть такое четкое обнаружение колец в диске вокруг столь молодой протозвезды“, - сказал Сегура-Кокс.
Самая внутренняя щель находится в 19 а.е. от сердца диска и имеет ширину 3,2 а.е., а самая внешняя щель находится в 37 а.е. от центра диска и имеет ширину 4,5 а.е. Самое внутреннее яркое кольцо расположено в 27 а.е. от диска и имеет ширину 6 а.е., а самое внешнее яркое кольцо находится в 51 а.е. от ядра диска и имеет ширину 13 а.е.
“Все условия подходят для образования планеты на диске IRS 63“, - сказал Сегура-Кокс. Если эти зазоры вызваны протопланетами, прокладывающими свой путь сквозь газ и пыль диска IRS 63, когда они вращаются вокруг протозвезды, исследователи подсчитали, что самый внутренний зазор был создан зарождающейся планетой почти в половину массы Юпитера, тогда как самый внешний зазор был результат новорожденной планеты, которая составляет почти треть массы Юпитера.
“Кольца в диске IRS 63 такие молодые“, - сказал Сегура-Кокс. “Раньше мы думали, что звезды первыми вступили во взрослую жизнь и были матерями планет, появившихся позже, но теперь мы видим, что протозвезды и планеты растут и развиваются вместе с ранних времен, как братья и сестры“.
Однако предыдущие исследования показали, что в дисках протозвездов могут образовываться промежутки, не вызванные протопланетами, отметили ученые. Например, аэродинамическое сопротивление, которое газ диска может оказывать на пыль, а пыль может оказывать на газ, может привести к появлению зазоров, сказали они.
“Я думаю, что многие люди скажут, что наличие колец не доказывает, что планеты уже сформированы“, - сказал Сегура-Кокс. “Я не утверждаю, что это самое раннее обнаружение планет. Нам нужно искать дальше“.
