NASA обнаружило доказательства существования недавно сформировавшихся планет в трех звездных системах

02.04.2024 22:57

Данные исследования важны для понимания того, как сформировалась Земля.

С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) американское Агентство по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) обнаружило доказательства возможного существования предпланет в недавно сформировавшихся звездных системах.

Ученые NASA проанализировали данные, собранные JWST, космическим телескопом «Хаббл» и Атакамским большим миллиметровым массивом (ALMA), чтобы определить возможные протопланеты, вращающиеся вокруг звезд под названиями «SAO 206462», «HL Tauri (HL Tau)» и «MWC 758», сообщает Space.com.

Исследование проводила группа ученых под руководством ученых из Мичиганского университета, Университета Аризоны и Университета Виктории.

Анализ данных выявил доселе невиданные взаимодействия между планетарными дисками переднего плана и газовыми оболочками, расположенными ближе к звездам в центре этих дисков.

Член группы и астроном Мичиганского университета Габриэле Кугно в своем заявлении отметил: «В основном, в каждом диске, который мы наблюдали с высоким разрешением и точностью, мы видели крупные структуры в виде полостей, колец и, особенно в «SAO 206462», спиралей.

Можно сказать, что большинство, если не все, эти структуры взаимодействуют с материалом диска, образуя планеты, но есть и другие объяснения, не связанные с наличием планет-гигантов».

Если нам в конце концов удастся увидеть эти планеты, мы сможем связать некоторые структуры в процессе формирования и соотнести их с особенностями других систем на гораздо более поздних этапах. Наконец, соединив все точки, мы сможем понять, как формируются планеты и планетарные системы в целом».

На орбите вокруг звезды переднего плана SAO 206462 может формироваться очень холодный газовый гигант

Кугно и его команда нашли доказательства формирования планеты в наблюдениях JWST за протопланетным диском, вращающимся вокруг SAO 206462, протозвезды, которая еще не имеет достаточной массы, чтобы запустить процесс слияния водорода с гелием в своем ядре, как Солнце.

В исследовании отмечается, что предпланетный диск SAO 206462 также наблюдался Хабблом, ALMA и Очень большим телескопом (VLT), и что диск состоит из двух сильных спиралей. Команда ожидала увидеть газовую планету-гигант, состоящую в основном из гелия, как Сатурн или Юпитер, но наблюдений не проводилось.

«Многие симуляции предполагают, что планета должна находиться внутри диска, огромная, большая, горячая и яркая, - говорит Кугно. Но мы ее не нашли, а это значит, что либо планета гораздо холоднее, чем мы думали, либо какой-то материал закрывает нам обзор. То, что мы нашли, - это другая планета-кандидат, но мы не можем точно сказать, что это - планета, тусклая звезда на заднем плане или галактика, которая портит нам вид». Будущие наблюдения помогут нам понять, на что именно мы смотрим.

Проблема в том, что то, что мы пытаемся обнаружить, в сотни тысяч, а может, и в миллионы раз слабее звезды, это все равно что пытаться разглядеть маленькую лампочку рядом с маяком».

Используя камеру ближнего инфракрасного диапазона JWST (NIRCam), команда обнаружила тепловую энергию от падения материала с высокой скоростью с возможной планеты.

Результаты исследования показали, что если возможная планета является газовым гигантом, то она расположена на расстоянии, примерно в 300 раз превышающем расстояние между Землей и Солнцем от центра SAO 206462, имеет массу не более чем в 2,2 раза больше массы Юпитера и может быть очень холодной.

HL Tau - самая молодая звезда вокруг которой проводились исследования планет переднего плана

В ходе наблюдения JWST за звездой HL Tau, расположенной на расстоянии около 450 световых лет от Земли, исследовательница из Университета Виктории Кэмрин Маллин изучила протопланетные диски вокруг звезды-младенца возрастом около 1 миллиона лет.

«HL Tau - самая молодая система в нашем обзоре, ее окружает плотный поток пыли и газа, падающий на ее орбитальный диск. Нас поразил уровень детализации, с которым мы смогли разглядеть материал вокруг нее с помощью JWST, но, к сожалению, (материал) блокирует сигналы от возможных планет».

Диск HL Tau имеет множество полостей и колец размером со звездную систему, в которых могут находиться планеты, но поскольку диск заполнен пылью, а система молода, даже JWST вряд ли сможет напрямую увидеть планеты вокруг HL Tau.

Однако в ходе исследования команда JWST выделила особенность, называемую передней звездной оболочкой. Эта особенность показывает плотный поток пыли и газа, который начинает коалесцировать вокруг HL Tau, а газ и пыль образуют сырье, из которого состоит планета.

Протопланетный диск MWC 758 имеет спиральные рукава, которые указывают на наличие массивной планеты

Сотрудник NASA по программе «Хаббл» Кевин Вагнер из обсерватории Стьюарда в Аризонском университете также изучил протопланетный диск «MWC 758» с помощью JWST. В ходе исследования были обнаружены спиральные рукава, которые могут указывать на присутствие гигантской планеты. Однако прямого наблюдения за наличием планеты в этой системе в ходе исследования также не проводилось.

«Тот факт, что во всех трех системах не было обнаружено планет, говорит о том, что (возможные) планеты, вызывающие разрывы и спиральные рукава, находятся либо слишком близко к звездам-хозяевам, либо слишком слабы, чтобы их можно было увидеть с помощью JWST», - говорит Вагнер. Если верно последнее, то это говорит нам о том, что они относительно маломассивны, низкотемпературны, покрыты пылью или сочетают в себе все три фактора, что, вероятно, и имеет место в случае с MWC 758.

Ученые подчеркивают, что исследование важно для понимания того, как сформировалась Земля и условия для поддержания жизни.

Исследование было опубликовано в трех отдельных статьях в журнале «The Astronomical Journal». -

In order to provide you with a better service, we position cookies on our site. Your personal data is collected and processed within the scope of KVKK and GDPR. For detailed information, you can review our Data Policy / Disclosure Text. By using our site, you agree to our use of cookies.', '