Команда ученых с помощью телескопа ALMA пронаблюдала за молодой системой Элиас 2-27 и впервые смогла измерить массу протопланетных дисков. Исследователи пришли к выводу, что возникающая гравитационная нестабильность играет ключевую роль в формировании планет. Две статьи с результатами исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
«Предыдущие измерения массы протопланетного диска были косвенными и основывались только на пыли или редких изотопологах. Благодаря новому исследованию мы теперь чувствительны ко всей массе диска. Это открытие закладывает основу для разработки метода измерения массы диска, который позволит нам преодолеть одно из самых больших и серьезных препятствий в области формирования планет. Знание количества массы, присутствующей в дисках, которые формируют планеты, позволяет нам определить количество материала, доступного для образования планетных систем, и лучше понять процесс формирования», — рассказала Бенедетта Веронези из Миланского университета.
Современной науке известно, что планеты рождаются в протопланетных дисках. Это области газа и пыли, которые окружают недавно сформировавшиеся звезды. Но сам процесс появления планет остается загадкой. Но молодая звездная система Элиас 2-27 может раскрыть некоторые тайны планетообразования. Она расположена в 400 световых годах от Земли в созвездии Змееносца. С помощью телескопа ALMA международная команда ученых обнаружила, что в этой системе наблюдается гравитационная нестабильность, возникающая из-за того, что формирующие планеты диски несут большую долю звездной массы системы.
«Как именно формируются планеты — один из основных вопросов в нашей области. Однако есть некоторые ключевые механизмы, которые, по нашему мнению, могут ускорить процесс формирования планет. Мы нашли прямые доказательства гравитационной нестабильности в Элиас 2-27, что очень интересно, потому что это первый раз, когда мы можем показать кинематическое и многоволновое доказательство гравитационной нестабильности системы», — рассказала Тереза Панеке-Карреньо из Чилийского университета.
Элиас 2-27 уже привлекала внимание ученых своей уникальной структурой: в ее протопланетном диске наблюдаются два спиральных рукава, похожие на рукава галактик. Ничего подобного никогда не наблюдалось у других звезд. Теперь ученые смогли объяснить такую структуру гравитационной нестабильностью. Нашлись также и другие особенности. «Из окружающего молекулярного облака все еще может поступать новый материал, падающий на диск, что делает все более хаотичным. Звездная система Элиас 2-27 очень асимметрична по газовой структуре. Это было совершенно неожиданно, и мы впервые наблюдаем такую вертикальную асимметрию в протопланетном диске», — рассказала Тереза Панеке-Карреньо.
Обнаруженные особенности могут иметь огромное значение для теории формирования планет, полагают ученые .«Эти явления могут быть “дымящейся пушкой” гравитационной нестабильности, которая может ускорить некоторые из самых ранних стадий формирования планет. Мы впервые предсказали эту сигнатуру в 2020 году, и с точки зрения вычислительной астрофизики интересно быть правым», — прокомментировала Кассандра Холл из Университета Джорджии.
Ученые также отмечают, что, хотя они и смогли объяснить некоторые особенности формирования планет благодаря гравитационной нестабильности, остается еще много вопросов.
«Изучение того, как формируются планеты, сложно, потому что для образования планет требуются миллионы лет. Это очень короткий временной масштаб для звезд, которые живут тысячи миллионов лет, но очень долгий процесс для нас. Что мы можем сделать, так это наблюдать молодые звезды с дисками из газа и пыли вокруг них и пытаться объяснить, почему эти диски из материала выглядят именно так. Это все равно что смотреть на место преступления и пытаться угадать, что произошло. Наши наблюдения в сочетании с будущим углубленным анализом Элиас 2-27 позволит нам точно охарактеризовать, как гравитационная нестабильность действует в дисках, формирующих планеты, и получить больше информации о том, как формируются планеты», — рассказала Панеке-Карреньо.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
