Учёные впервые наблюдали, как три звезды разрывают на части окружающий их протопланетный диск. Из этого материала должна родиться планетная система, совершенно не похожая на Солнечную.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Science.
Как известно, планетные системы образуются из дискообразных облаков газа и пыли. Сначала в центре такого диска возникает звезда, а затем из оставшегося материала формируется её многочисленное семейство – планеты, астероиды, кометы. Если в системе зародилось только одно солнце, то орбиты всех миров лежат практически в одной плоскости (в той, в которой вращался диск).
Но большинство известных звёзд – двойные или кратные. Другими словами, в центре газопылевого облака часто формируется не одно светило, а пара, тройка и так далее.
Гравитация нескольких солнц тянет разные части диска в разные стороны. Из-за этого он изгибается и разрывается на части. Из фрагментов исковерканного диска рождаются планеты, которые обращаются вокруг центральных светил по сильно наклонённым и вытянутым орбитам. Такая система будет совершенно не похожа на Солнечную. Напомним, что в нашей планетной системе орбиты всех миров лежат в одной плоскости и имеют форму почти идеальных окружностей.
До сих пор разрыв протопланетного диска системой из нескольких звёзд был лишь теоретическим построением. Теперь же астрономы впервые наблюдали этот процесс воочию.
Речь идёт о системе GW Ориона, находящейся в 1300 световых годах от Земли. Она состоит из трёх звёзд и окружающего их протопланетного диска.
Наблюдения на двух уникальных инструментах – самом большом оптическом телескопе VLT и крупнейшем телескопе субмиллиметрового диапазона ALMA – позволили детально изучить трёхмерную структуру этого газопылевого облака.
"Полученные нами изображения показывают, что перед нами экстремальный случай протопланетного диска: он совершенно не плоский, а изогнутый и содержит кольцо со смещённым центром, оторванное от самого диска", ‒ рассказывает первый автор статьи Стефан Краус (Stefan Kraus) из Эксетерского университета.
Кольцо, о котором идёт речь, расположено вблизи тройки звёзд. Оно отделено от внутреннего края диска промежутком. Астрономы обнаружили даже тень, которую кольцо отбрасывает на диск.
Масса этого кольца – около 30 земных. Этого достаточно для формирования экзопланет, и эти миры будут вращаться вокруг своего тройного солнца по сильно наклонённым орбитам.
Более того, орбиты трёх звёзд тоже не лежат в одной плоскости ни друг с другом, ни с диском.
Компьютерное моделирование подтвердило, что столь сложная структура образовалась из-за соперничающей гравитации трёх светил. Три солнца притягивали разные части диска в разные стороны, из-за чего он деформировался и разорвался. Предполагаемый сценарий этого процесса показан в видеоролике ниже.
Между тем другая исследовательская группа, также использующая ALMA, получила несколько иные результаты. По их данным, в системе сразу три газопылевых кольца. При этом внешнее кольцо – самое большое из когда-либо наблюдавшихся в протопланетных дисках. А такая картина требует наличия в системе хотя бы одной сформировавшейся экзопланеты.
"Мы считаем, что, для того чтобы объяснить, почему диск разорван, необходимо допустить присутствие планеты между кольцами", ‒ заявляет Цзяцин Би (Jiaqing Bi) из Университета Виктории в Канаде, первый автор статьи, опубликованной в издании Astrophysical Journal Letters.
Будущие наблюдения помогут подробнее изучить структуру системы GW Ориона. Но уже ясно, что она резко отличается от Солнечной. Её исследование расширяет наши представления о многообразии планетных семейств, разбросанных по Вселенной.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о самой гармоничной планетной системе. Писали мы и об экзопланете с двойным солнцем, похожей на Татуин из киноэпопеи "Звёздные войны".