Ученые совершили открытие в области формирования планет
Сеть телескопов ALMA в Чили обнаружила кольцевые и спиральные структуры в протопланетных дисках возрастом всего 300 000 лет, что говорит о том, что планеты могут формироваться гораздо быстрее, чем считалось ранее.
Что такое протопланетные диски?
Протопланетные диски — это структуры из газа и пыли, которые окружают формирующуюся молодую звезду. Они представляют собой первую фазу процесса формирования планет в звездной системе. Со временем сталкивающиеся частицы пыли могут объединяться, образуя планетезимали — предшественники планет. Затем эти формирующиеся планеты постепенно приобретают массу из материала диска. По мере формирования планет и накопления материала молодой звездой диск истончается и в конце концов исчезает.
Поэтому астрономы изучают протопланетные диски, чтобы лучше понять процесс формирования звезд и планетных систем. Однако обнаружение этих структур осложняется наличием пыли, которая блокирует свет звезд.
Для их изучения мы используем обсерватории, предназначенные для наблюдения за миллиметровыми и субмиллиметровыми волнами, излучаемыми астрономическими объектами. Мы знаем, что эти волны могут проникать сквозь космическую пыль эффективнее, чем видимый свет. Особенно это касается ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), сети радиотелескопов, расположенных в пустыне Атакама в Чили. Недавно исследователи использовали эту обсерваторию для изучения облаков пыли и газа, расположенных менее чем в 700 световых годах от Земли, предоставив астрономам редкую возможность наблюдать за первыми этапами формирования планет.
Более быстрый процесс, чем ожидалось
В этих хорошо известных молекулярных облаках, таких как Ophiuchus, Chamaeleon I и Cor Australis, возраст которых составляет от 200 000 до 500 000 лет, были обнаружены протопланетные диски вокруг центральных звезд.
Согласно первым результатам, представленным Ченг-Хан Хсие из Йельского университета, эти протопланетные диски имеют форму пончика с большой центральной полостью. На некоторых изображениях также видны диски с несколькими кольцами и спиральными структурами, что позволяет предположить, что формирование планет-гигантов может начаться очень рано после образования протозвезд.
Эти наблюдения ставят под сомнение распространенное мнение о том, что для образования планетарных дисков требуется не менее двух миллионов лет, чтобы возникли планетарные системы, сравнимые с нашей собственной. В августе 2022 года открытие самой молодой из известных экзопланет, возраст которой составляет всего 1,5 миллиона лет, также поставило под сомнение эту хронологию.
Несмотря на это, точный момент начала процесса в протопланетных дисках по-прежнему остается одним из главных вопросов, связанных с формированием планет. Недавно обнаруженные кольца и разрывы в протопланетных дисках могли бы дать важные подсказки, но их очень трудно найти.