Необычные пылевые кольца вокруг звёзд не означают обязательного наличия планет

Необычные пылевые кольца вокруг звёзд не означают обязательного наличия планет

 Александр Березин

Владимир Лира из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене и Марк Кюхнер из Годдардовского центра космических полётов НАСА (оба — США) провели компьютерное моделирование возможности формирования околозвёздного пылевого диска необычной формы, чаще всего ассоциируемого с наличием планет.

Согласно их выводам, такая связь не является обязательной.

Вы хорошо осведомлены о системе Фомальгаута, в которой то открывали, то закрывали одну планету, то предполагали там наличие двух планет, то вовсе отказывали в каких-либо планетах. Именно из-за этой неразберихи специалисты НАСА попытались по-своему оценить ситуацию: они разработали такую модель формирования газопылевого диска, которая смогла объяснить необычную форму кольца вокруг Фомальгаута без необходимости «привлечения» планет. По мнению учёных, такое же чисто гидродинамическое происхождение могут иметь газопылевые диски в системах многих других звёзд.

Пылевое кольцо вокруг Фомальгаута удалено от него всего на 25 а. е. (меньше, чем Нептун от Солнца). Но и это, и его странная форма могут быть объяснены без привлечения гипотезы о планете. (Иллюстрация Hubble.)

Напомним: газопылевой диск вокруг молодой (200–300 млн световых лет) звезды Фомальгаут имеет заострённые края, что ранее связывали с «эффектом пастуха» — планетой (а то и двумя — с внутренней и внешней сторон диска), гравитация которой выравнивала и «заостряла» край газопылевого диска. Г-н Лира считает данный тезис объяснением неизвестного через невидимое: «Я называю это аргументом тёмной материи. Вы видите что-то, чего не можете объяснить, и обвиняете в этом гравитацию того, что не можете видеть».

По его мнению, взаимодействие газа и пыли само по себе способно объяснить формирование газопылевого диска с заострёнными краями. Пыль в протопланетном облаке концентрируется в районах с высокой плотностью газа. При нагреве пыли звездой она, в свою очередь, нагревает газ, который расширяется и собирает по мере расширения ещё больше пыли. Процесс имеет чётко выраженную положительную обратную связь. Лира и Кюхнер создали компьютерную модель этого процесса и обнаружили, что даже при отсутствии каких бы то ни было планет комки и удлинённые вытянутые газопылевые кольца в такой системе формируются вполне регулярно.

Открытие Фомальгаута b вызвало жаркую полемику о том, как планета могла так быстро сформироваться вокруг столь горячей звезды. «Закрытие» планеты может решить эту сложную проблему. (Илл. ESA / NASA / L. Calcada.)

В общем, исследователи полагают, что в рассматриваемой системе нет ни Фомальгаута b, ни недавно предложенных в рамках «пастушьей модели» Фомальгаута b и с. Ну а заострённые края и светящиеся объекты, принятые в своё время за планеты, объясняются чисто гидродинамическим процессами:

Заострённые края, по мысли астрономов, формируются тогда, когда газ, поступающий в пылевое облако после испарения с планетезималей и комет, испытывает трение о края пылевого диска, порождая «эффект пастуха» без самого пастуха. Ну а эксцентриситет — не что иное, как так называемая чистая стоячая волна, существование которой становится возможным за счёт низкого сопротивления космической среды.

Пожалуй, доказать возможность несуществования планет в системе Фомальгаута им удалось. Правда, заметим, что доказать возможность отсутствия и доказать само отсутствие не одно и то же, поэтому Фомальгаут всё ещё ждёт последнего слова астрономического сообщества.

Подготовлено по материалам NewScientist.