Космический телескоп «Джеймс Уэбб», созданный совместными усилиями НАСА, ЕКА и ККА, стал революционным инструментом для исследования Вселенной. С момента запуска он позволяет наблюдать космические явления, недоступные его предшественникам. В январе 2025 года захватывающее изображение, полученное JWST, показало первые моменты формирования зерен пыли, которые впоследствии станут экзопланетами. Это открытие, на котором сфокусирована зарождающаяся звезда Herbig Haro 30 (HH 30) в созвездии Тельца, предоставляет уникальную возможность наблюдать за фундаментальными механизмами формирования планет.
HH 30: звезда в стадии полного рождения
Herbig Haro 30 (или HH 30) – звезда невероятно молодого возраста, не превышающего 500 000 лет. Такая ранняя стадия жизни делает её ценным объектом для изучения астрономами, поскольку условия в ней напоминают те, которые существовали в нашей Солнечной системе на ранних этапах её развития. Расположенная примерно в 1 000 световых годах от Земли, HH 30 окружена диском из плотной пыли, который скрывает звезду. Внутри этого диска происходят процессы, которые приведут к образованию будущих планет.
Снимок телескопа «Джеймс Уэбб» демонстрирует столкновение интенсивных ветров и струй, выброшенных звездой, с менее плотным газом и пылью над и под диском. Эти столкновения порождают ударные волны, нагревающие материал и делающие его ярким, что видно в наблюдениях. Эти очаги светящейся пыли — космические маяки, помогающие астрономам изучать важные этапы формирования планет.
Рождение экзопланет в пылевом диске
Превращение пылевых зерен в планеты, то есть планетезимали, — сложный процесс. Микроскопические пылинки размером в миллионную долю метра собираются в протопланетном диске. С течением времени эти частицы сливаются, образуя всё более крупные объекты: космические камешки и, наконец, планеты. Телескоп «Джеймс Уэбб» позволяет изучать этот процесс роста экзопланет в деталях.
Порошок играет решающую роль в формировании пыли: на этом этапе накапливаются зерна, образуя плотный слой – основу для будущих миров. Астрономы с помощью детальных снимков JWST видят это явление и получают беспрецедентное понимание механизмов молодых систем.
Высокоскоростные джеты и структуры диска
Изображение JWST демонстрирует не только образование пыли. Оно также обнаружило сложные динамические процессы в диске HH 30. Например, струи, испускаемые звездой с большой скоростью, оказывают существенное влияние на структуру диска. Эти струи, направленные перпендикулярно центру диска, сталкиваются с газом и пылью, образуя конусообразные структуры, распространяющиеся по всему диску.
Астрономы обнаружили признаки спиральных образований в диске HH 30 — структуру, подобную тому, что наблюдается вокруг молодых планетных систем. Точное происхождение этой спирали пока неизвестно, но исследователи выдвинули несколько гипотез: движение джета, звездного компаньона в диске или взаимодействия со звездой, которая прошла рядом с диском около 1000 лет назад.
Значение наблюдений телескопа JWST для понимания образования экзопланет.
Наблюдения такого рода имеют фундаментальное значение для понимания формирования экзопланет. JWST благодаря возможности наблюдений в инфракрасном диапазоне длин волн предоставляет детальный и точный обзор этих космических регионов. Это позволяет астрономам изучать не только пыль, но и динамику газа и струй в протопланетных дисках. Благодаря этому можно получить ценное представление об условиях, необходимых для формирования планет и планетарных систем, подобных известным нам.
Информация, собранная JWST, дополняя данные других телескопов, таких как ALMA и «Хаббл», способствует углублению нашего понимания процессов, формирующих миры за пределами Солнечной системы. Будущие наблюдения могут открыть для нас экзопланеты на сходных стадиях формирования, обогатив наши знания о разнообразии планетарных систем во Вселенной.