Астрономы пронаблюдали разрушение протопланетного диска тремя звездами

Наша Солнечная система отличается высокой степенью уплощенности. Все планеты обращаются вокруг Солнца примерно в одной плоскости. Но так бывает не всегда, особенно если речь идет о протопланетных дисках вокруг кратных звезд. Именно таким и был объект нового исследования международной команды астрономов: молодая система GW Ориона, расположенная на расстоянии более 1300 световых лет от Земли. Она состоит из трех звезд, окруженных деформированным, разорванным на части протопланетным диском.

Исследователи изучали эту систему на протяжении 11 лет. Вначале они использовали приемник AMBER, а затем инструмент GRAVITY, работающий в составе интерферометра VLTI. Также астрономы прибегли к помощи установленного на Очень Большом Телескопе (ESO VLT) приемника SPHERE и антенной решетки ALMA. Комбинация этих инструментов позволила им рассчитать орбиты всех трех звезд системы и определить форму протопланетного диска.

Оказалось, что диск вокруг GW Ориона не плоский, а изогнутый. При этом он содержит кольцо со смещенным центром, оторванное от самого диска. Структура расположена во внутренней части системы вблизи звездного трио.

Астрономам также удалось установить, что во внутреннем кольце содержится пыль в количестве около 30 земных масс, чего вполне достаточно для формирования экзопланет. По словам исследователей, любые планеты, которые сформируются в этом смещенном пылевом кольце, будут обращаться вокруг центральных звезд по сильно наклоненным орбитам. Возможно, они чем-то будут напоминать Татуин из «Звездных войн».

В попытке восстановить ход эволюции системы, ученые прибегли к компьютерному моделированию. Оно показало, что наблюдаемые структуры возникли вследствие «эффекта разрыва диска». Он состоит в том, что соперничающие друг с другом гравитационные силы звезд, действующие в различных плоскостях, могут искривить и разорвать протопланетный диск. Компьютерное моделирование также показало, что рассогласование орбит трех светил могло привести к разделению диска вокруг них на отдельные фрагменты, что соответствует наблюдаемой картине.

Стоит добавить, что другой группе астрономов, изучавшей GW Ориона при помощи антенной решетки ALMA, удалось обнаружить в системе три пылевых кольца. Самое внешнее из них является крупнейшим, когда-либо наблюдавшимся в протопланетных дисках. По мнению исследователей, чтобы объяснить все происходящие в системе процессы, необходим еще один элемент: планета, чья орбита проходит в промежутке между кольцами. Они надеются, что будущие наблюдения помогут полностью объяснить природу этой системы и обнаружить все ее скрытые компоненты.

По материалам: https://www.eso.org