В звездном скоплении под названием Лебедь OB2 (Cygnus OB2), расположенном на расстоянии приблизительно 4600 световых лет от Земли, находятся сотни молодых массивных звезд и тысячи светил меньшей массы. Их излучение, как недавно выяснили астрономы, оказывает разрушительное воздействие на околозвездные протопланетные диски и мешает формированию планет.
Звезды ОВ-типа представляют собой массивные горячие светила бело-голубого или голубого цвета, которые образуют так называемые ОВ-ассоциации — группировки гравитационно не связанных или слабо связанных звезд. Считается, что они имеют общее происхождение, возникая из гигантского молекулярного облака, а их возраст не превышает нескольких миллионов лет.
Лебедь ОВ2 — одна из самых массивных и ярких ОВ-ассоциаций, известных науке. Именно там авторы нового исследования, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal, обнаружили так называемые опасные зоны — области вблизи массивных молодых звезд, излучение которых мешает формированию планет и даже делает его невозможным.
К такому выводу команда астрономов во главе с Марио Гуарчелло (Mario Guarcello) из Национального института астрофизики (Италия) пришла, проанализировав данные длительных наблюдений, полученных с помощью космической рентгеновской обсерватории «Чандра» и выведенного из эксплуатации инфракрасного телескопа «Спитцер».
Поскольку в наблюдаемой звездной ассоциации присутствуют светила как с протопланетными дисками, так и без них, исследователи изучили их пространственное распределение и обнаружили, что излучение массивных звезд (и интенсивное ультрафиолетовое излучение меньших светил) существенно ускорило разрушение протопланетных дисков. Затем, объединив данные наблюдений, астрономы создали подробную мозаику региона.
Такой подход позволил найти молодые звезды и области интенсивного излучения в скоплении и прийти к выводу, что высокоэнергетическое излучение массивных молодых звезд приводит к быстрому испарению протопланетных дисков у близлежащих светил, тем самым препятствуя формированию планет и даже предотвращая его.
Ученые также выяснили, что в областях с меньшим количеством массивных звезд (и, следовательно, более низким уровнем высокоэнергетического излучения) примерно 40 процентов молодых светил обладали протопланетными дисками. Однако в регионах с более интенсивным излучением и более высокой плотностью звезд эта доля снизилась до 18 процентов. При этом в самых густонаселенных областях количество светил с протопланетными дисками упало до одного процента.
Отметим, что звездообразование в Млечном Пути происходит в различных средах, а значительная часть светил формируется в скоплениях, где присутствуют массивные звезды типа O и B. Дело в том, что именно эти светила оказывают существенное влияние как на эволюцию протопланетных дисков вокруг соседних молодых звезд, так и на процессы планетообразования. В то время как в более спокойных регионах нашей Галактики условия для образования планетных систем благоприятные, области вблизи массивных звезд оказались «опасными зонами», где вероятность формирования планет существенно снижена.
Результаты нового исследования помогают выявить механизмы, оказывающие влияние на эволюцию протопланетных дисков и имеют важное значение для понимания общей картины формирования планет и звезд. Дальнейшие наблюдения, по мнению авторов научной работы, позволят уточнить, какие именно процессы доминируют в различных средах и как взаимодействуют между собой.