Новое исследование проливает свет на вклад межзвездных объектов в формирование планет

Объекты межзвездного происхождения, такие как 3I/ATLAS, способны служить своеобразными «зародышами» для образования планет. Они могут попадать в протопланетные диски, вращающиеся вокруг молодых звезд, и со временем превращаться в газовые гиганты. Международная группа ученых во главе с профессором Сюзанной Пфальцнер из Forschungszentrum Jülich (Исследовательский центр Юлиха, Германия) представила соответствующие результаты на совместном совещании EPSC-DPS2025 в Хельсинки.

Несмотря на то, что природа этих объектов до сих пор вызывает дискуссии, большинство астрономов полагают, что они образовались естественным путем. Тем не менее, их воздействие на космическое пространство, вероятно, намного сильнее, чем предполагалось. Новое исследование позволило решить задачи, которые оказались неразрешимыми в предыдущих работах, и смоделировало механизм захвата подобных объектов.

Существующая теория предполагает, что планеты возникают из пылевых дисков, окружающих молодые звезды. В этих дисках мельчайшие частицы последовательно объединяются, формируя все более крупные образования – планетезимали, которые затем, посредством аккреции, становятся планетами. Тем не менее, эта модель имела свои ограничения, поскольку возникала сложность с формированием объектов, превышающих метр в диаметре: при столкновениях они, как правило, разрушались или отскакивали, а не слипались.

Профессор Пфальцнер и ее коллеги считают, что ключ к решению этой задачи кроется в межзвездных объектах. Результаты их моделирования свидетельствуют о том, что тела, сопоставимые по размеру с первым обнаруженным межзвездным объектом 1I/Оумуамуа (около 100 метров в длину), могут быть притянуты гравитацией молодой звезды и удерживаться в ее протопланетном диске. Следовательно, межзвездное пространство обеспечивает готовые строительные блоки для появления новых планет.

Еще одна неразгаданная тайна, решение которой могут пролить межзвездные тела, связана со скоростью образования газовых гигантов. Долгое время считалось, что этот процесс занимает значительное время, в то время как протопланетные диски, окружающие звезды, подобные Солнцу, и являющиеся местом рождения таких гигантов, существуют не так долго. Межзвездные объекты могут существенно ускорить формирование гигантских планет, так как аккреция начинается не с самого начала, а с уже существующего массивного «ядра», вокруг которого быстро накапливается вещество из диска.

Профессор Пфальцнер также подчеркнула, что массивные звезды более результативно притягивают межзвездные тела, что и обуславливает более быстрое формирование газовых гигантов вокруг них, что подтверждается наблюдениями. В дальнейшем исследовательская группа планирует провести моделирование, которое позволит оценить, какая доля захваченных объектов действительно трансформируется в планеты, а также изучить их распределение в диске для выявления потенциальных областей гравитационного притяжения. Данная работа поможет ученым установить наиболее вероятные области в протопланетном диске, где гравитационные силы способны удерживать межзвездные объекты, обеспечивая тем самым оптимальные условия для последующего формирования планет. Полученные результаты способны существенно пересмотреть существующие представления о механизмах планетообразования в разных звездных системах.