Снимки протопланетных дисков, сделанные интерферометром Very Large Telescope
Jacques Kluska et al. / Astrophysical Journal, 2020
Астрономы с помощью телескопа VLT получили снимки 15 газопылевых дисков вокруг молодых звезд. Изображения помогут лучше понять, как формируются похожие на Землю планеты, сообщается в исследовании, опубликованном в Astronomy & Astrophysics.
Чтобы выяснить, как рождаются планеты, астрономам необходимо знать историю их происхождения. Для этого они исследуют протопланетные диски — плотные вращающиеся диски из газа и пыли вокруг молодой, недавно образовавшейся звезды. Согласно наиболее популярной теории, планеты формируются в результате постепенного слипания частиц пыли, которые соединяются в более крупные объекты, а затем превращаются в зародыши планет — планетезимали. Если такой объект притянет к себе много газа, то он превратится в газовый гигант наподобие Юпитера или Нептуна, а если нет — в каменистую планету, такую как Марс или Земля. Тем не менее, существуют и другие возможные сценарии — например, гипотеза о том, что газовые гиганты образуются в результате коллапса в наиболее плотных и холодных областях протопланетного диска — и поэтому, чтобы разработать точную модель, астрономам необходимо больше качественных данных.
Группа исследователей под руководством Жака Клюски (Jacques Kluska) из Лёвенского католического университета в Бельгии с помощью инструмента Precision Integrated-Optics Near-infrared Imaging ExpeRiment (PIONIER), установленного на комплексе телескопов Very Large Telescope, сделала снимки протопланетных дисков вокруг 15 звезд в инфракрасном диапазоне. Чтобы добиться лучшей детализации, исследователи использовали метод реконструкции изображений — отчасти похожий на тот, что применялся при получении первого изображения тени черной дыры. Ученые убрали свет от центральной звезды, а затем обработали полученные изображения с помощью компьютерного алгоритма, что позволило им разглядеть детали в масштабе орбит каменистых планет, таких как Земля или Марс. Это можно сравнить со способностью увидеть человека на Луне или различить волосы на расстоянии 10 километров.
Анализ показал, что излучение более половины протопланетных дисков не симетрично: в одних случая это связано с их наклоном, в других — с морфологией. Исследователи заметили, что некоторые области газопылевых дисков выглядят ярче на снимках, что может указывать на процессы зарождения новых небесных тел. По мнению астрономов, это могут быть следы гравитационных нестабильностей, которые приводят к возникновению воронок, где скапливается «строительный материал» для будущих планет. Однако чтобы точно объяснить асимметрию излучения протопланетных дисков, группа Клюски намерена провести дополнительное исследование.
Одним из наиболее успешных охотников за протопланетными дисками сегодня считается телескоп ALMA. Благодаря ему астрономам удалось увидеть протопланетный диск у только что родившейся звезды, аномальное распределение газа и пыли в протопланетном диске звезды HD 163296, а также предсказать частоту попадания объектов, сопоставимых по размеру с Оумуамуа, в Солнечную систему.
Кристина Уласович