По предварительным данным, около 65% звезд во Вселенной входят в состав двойных или кратных звездных систем, а не существуют в одиночестве. Подобно одиночным звездам, они возникают в окружении газопылевых дисков, где впоследствии формируются новые планеты. Однако эти диски обладают более сложной и увлекательной структурой. На основе анализа множества наблюдений ученые попытались определить, какие планеты формируются в таких звездных «сообществах».
В созвездии Телец, на расстоянии 450 световых лет от Земли, астрономы обнаружили одну из наиболее примечательных звездных систем, получившую название GG Tauri. Она включает в себя пять звезд, объединенных в две гравитационно связанные группы: тройную и двойную систему. Особенность этой системы заключается не только в количестве компонентов, но и в ее юном возрасте, поскольку она находится в процессе формирования. Вокруг звезд видны протопланетные диски – области вещества, постепенно собирающегося в плотные образования, из которых со временем могут возникнуть планеты.
В формирующихся многозвездных системах протопланетные диски могут образовываться вокруг каждой звезды по отдельности, либо формироваться общим диском, охватывающим всю систему. Часто можно наблюдать одновременное сочетание обоих вариантов.
В системе GG Tauri формируется крайне сложная картина: у одной из звёзд наблюдается собственный небольшой диск, заметен общий диск вокруг тройной системы, а также огромное газопылевое кольцо охватывает всю совокупность из пяти звёзд.
Недавно астрономы из Университета Гренобль-Альпы, расположенного во Франции, представили несколько аналогичных случаев статье, согласно исследованию, размещенному на сервере препринтов Корнеллского университета (США), гравитационное воздействие сопутствующих звезд, по-видимому, препятствует формированию у каждого светила широкого диска. Соответственно, планеты, формирующиеся в таких дисках, вероятно, не будут иметь значительных размеров. При этом общий диск, или кольцо, окружающее всю звездную систему, располагается на заметном удалении от звезд.
По мнению астрономов, вещество может перемещаться между разными дисками. В этих структурах также способны формироваться волны плотности, которые, вероятно, являются причиной образования спиральных «рукавов» галактик».
В системе HD 100453, расположенной в созвездии Центавра на расстоянии 350 световых лет от Земли, наблюдают подобные процессы. Эта двойная звездная система включает в себя одну звезду, вокруг которой уже сформировалась планета с массой, в пять раз превышающей массу Юпитера. Кроме того, все три тела окружены диском вещества, имеющим вид «рукавов», расходящихся в разные стороны. Посредством моделирования ученые выяснили, что вещество, формирующее планеты в этой системе, создает уменьшенную версию галактики.
Согласно компьютерному моделированию, были зафиксированы и весьма нетипичные ситуации: взаимодействие протопланетных дисков в тройных звездных системах приводит к формированию картины, напоминающей масштабный хаос, свойственный столкновениям галактик.
Иногда звезды в двойных или кратных системах движутся в различных плоскостях, что приводит к заметному смещению наблюдаемых протопланетных дисков. Ярким примером является тройная система GW Ori, находящаяся на расстоянии около 1300 световых лет от Земли в созвездии Орион. Исследователи предполагают, что в этой системе планеты могут сформироваться на весьма необычных орбитах – сильно вытянутых, наклоненных и даже обращающихся в противоположном направлении. Это означает, что их движение вокруг звезды будет отличаться от направления вращения самой звезды вокруг своей оси.
Посредством моделирования было изучено поведение газа и пыли в протопланетных дисках двойных и кратных звездных систем. Полученные результаты указывают на то, что в отдельных областях вещества более массивные частицы с большей вероятностью притягиваются к звезде. Это снижает вероятность формирования каменистых планет в таких областях, однако в окружающем систему кольце создаются благоприятные условия для формирования планет с твердой поверхностью, подобных «планете Татуин», над которой будут восходить два или три солнца.
В заключение научной работы авторы приводят цитату Уильяма Гершеля, пионера в исследовании множественных звездных систем, который проводил аналогии между ними и «пышными садами» и «цветущими клумбами».