Вокруг молодых звезд, ещё формирующихся, наблюдаются обширные скопления газа и пыли в виде дисков. Со временем в них рождаются новые миры. В последние годы астрономы заметили, что такие же диски бывают у «несостоявшихся» звезд — коричневых карликов. Недавно выяснилось нечто ещё более неожиданное: похоже, многие самостоятельные планеты тоже создают собственные системы.
Вокруг нескольких тысяч звёзд нашей Галактики можно увидеть протопланетные диски — облака газа и пыли, где вещество концентрируется, собирается в сгустки и образует новые планеты. Искать такие зарождающиеся системы лучше всего в молодых звездных скоплениях. В них же находят коричневые карлики — объекты, представляющие собой промежуточное звено между гигантской планетой и маломассивной звездой.
В юности подобные объекты ещё излучают слабый собственный свет, а затем тускнеют. Их масса меньше 75 масс Юпитера. Например, соседка Солнца Проксима Центавра имеет массу в 130 Юпитеров.
Открытия о коричневых карликах продолжаются. У этих объектов также имеются протопланетные диски. Астрономические исследования всё больше выявляют мелкие и лёгкие объекты в космосе. В результате появилось новое явление — свободноплавающие планеты, которые не связаны ни с одной звездой и движутся по космическому пространству самостоятельно.
Ученые изучают, рождены ли планеты-сироты в одиночестве или выброшены из своих систем по определенным причинам. Первый сценарий подтверждается тем фактом, что некоторые из этих планет имеют спутники.
Интересный пример — объект OTS 44 в созвездии Хамелеон, находящийся в 530 световых годах от нас. Формально его относят к коричневым карликам, но масса объекта меньше минимального уровня, на котором в небесном теле начинается термоядерный синтез — «горение» дейтерия.
Минимальный уровень составляет 13 масс Юпитера. OTS 44 имеет массу меньше двенадцати. Значит, это гигантская планета с газопылевым диском. Диск небольшой, общая масса всего вещества не превышает примерно 60 процентов массы Земли. Вполне достаточно для десятка спутников вроде Меркурия.
Недавно астрономы из Сент-Эндрюсского университета обнаружили шесть новых примеров такого явления и поделились наблюдениями. статьеДоступен на сервере препринтов Корнелльского университета.
Найденные объекты находятся в звездном скоплении IC348, возраст которого составляет несколько миллионов лет. Оно располагается приблизительно в тысяче световых лет от Земли в созвездии Персей.
Ученые по характеристикам света некоторых объектов видят, что это не звезды и даже не коричневые карлики, а небесные тела «легче» дейтериевого лимита. Масса таких тел примерно равна десяти массам Юпитера. Иными словами, это свободноплавающие планеты.
У девяти объектов отмечен явный избыток инфракрасного излучения. Такой результат наблюдается при окружении центрального объекта теплой пылью, то есть протопланетным диском. В шести случаях исследователи с достаточной уверенностью пришли к выводу, что каждая из этих планет представляет собой центр самостоятельно формирующейся системы.
Протопланетные диски могут трансформироваться в планеты и луны за несколько миллионов лет, но этот процесс может зависеть от массы центрального объекта. В области звездообразования Скорпиона — Центавра, расположенной ближе к Солнцу, чем IC348, присутствуют протопланетные диски вокруг маломассивных звезд и коричневых карликов с большей частотой. Возможно, это свидетельствует о том, что у таких звезд эти диски сохраняются дольше.