Исследования массы газопылевых дисков, формирующихся вокруг новорожденных звезд, свидетельствуют о том, что формирование планет начинается уже через первый миллион лет их существования.
Согласно новым данным, формирование планет может происходить значительно быстрее, чем предполагалось ранее – иногда менее чем за полмиллиона лет. Это может пролить свет на то, почему протопланетные диски, которые мы наблюдаем вокруг других звезд, нередко оказываются слишком компактными для формирования планет. Подробности этого открытия представлены в новой статье Карло Манары (Carlo Manara) и его коллеги из Европейской южной обсерватории (ESO) представили результаты исследования, опубликованные в журнале Astronomy & Astrophysics.
Еще несколько лет Манара и его соавторы обнаружили странный парадокс. Наблюдая газопылевые диски вокруг молодых звезд возрастом всего от одного до трех миллионов лет, ученые показали, что многие из них недостаточно массивны для того, чтобы образовать хотя бы одну крупную планету. Часто в них оказывалось в 10-100 раз меньше вещества, чем это необходимо.
В то время стали существовать две гипотезы относительно произошедшего: либо при расчетах была упущена часть массы дисков, либо эти диски уже потеряли ее, сформировав планеты. Обычно такие молодые, едва появившиеся на свет миры, слишком малы и не обладают достаточной яркостью, чтобы их можно было различить на фоне звезды, вокруг которой они вращаются, и окружающего ее диска.
Для получения этой информации Карло Манара и его коллеги применили радиотелескоп ALMA, принадлежащий Европейской южной обсерватории, и американский телескоп VLA, изучив приблизительно 80 молодых звезд в молекулярном облаке Персея — области интенсивного звездообразования, находящейся в созвездии Персея и удаленной от нас примерно на 1000 световых лет. Возраст этих звезд относительно небольшой — от 100 тысяч до 500 тысяч лет.
Выяснилось, что газопылевые диски вокруг этих звезд содержат значительно больше вещества, чем диски вокруг звезд, на один-два миллиона лет старше. По всей видимости, это указывает на то, что процесс формирования планет в них еще не окончен, хотя и займет гораздо меньше времени, чем предполагалось ранее. Вероятно, вещество дисков вскоре будет исчерпано, что приведет к формированию новых планетных систем. Дополнительные уточнения скорости этого процесса могут быть получены с помощью новых методов наблюдений — в некоторых ситуациях они все-таки способны различить зародыши планет в протопланетных дисках.