Ключ до розгадки походження життя може критися у вивченні того, коли та як формуються планетні системи, подібні до нашої. Нове масштабне дослідження, застосувавши революційну технологію, показало, що цей процес починається неймовірно рано — планети виникають практично водночас зі своїми дуже молодими зорями.
Протопланетні диски — це гігантські хмари холодного газу та пилу, що обертаються навколо новонароджених світил. Саме тут народжуються планети. Гравітація зародка планети «вирізає» у диску характерні структури — кільця, промені або спіралі. Ці підструктури є своєрідними «повідомленнями» від планет, що формуються. Щоб їх розшифрувати, потрібні надчутливі радіотелескопи, такі як ALMA.
Загадка часу: коли з’являються планети?
Попередні масштабні проєкти ALMA, такі як DSHARP та eDisk, уже показали розподіл пилу в дисках. DSHARP виявив багато структур у дисках зір віком понад мільйон років. Але проєкт eDisk, що вивчав набагато молодші зорі віком 10 000–100 000 років, знайшов значно менше таких ознак. Це породило ключове запитання: коли ж саме в дисках з’являються перші планети? Відповідь вимагала спостережень за дисками проміжного віку, але технічні обмеження ускладнювали отримання великої вибірки.
Міжнародна команда вчених розв’язала цю проблему, застосувавши інноваційний метод обробки зображень — розріджене моделювання (sparse modeling). Використавши програмний модуль PRIISM, вони вичавили максимум інформації з архівних даних ALMA, спостерігаючи за 78 дисками у зоряній колисці Змієносця (460 світлових років від нас). Ця технологія дозволила отримати зображення з роздільною здатністю втричі вищою, ніж традиційні методи, використовуючи ті самі дані.
Несподівані висновки
Обсяг вибірки цього дослідження — майже в чотири рази більший, ніж у DSHARP і eDisk разом узятих, що робить статистику надзвичайно переконливою. Аналіз виявив 27 дисків із чіткими кільцевими або спіральними структурами, причому 15 з них були ідентифіковані вперше саме завдяки новій техніці високої роздільної здатності.
Об’єднавши дані із зоряної колиски з даними молодого проєкту eDisk, вчені зробили сенсаційний висновок. Характерні підструктури, ознаки активного формування планет, чітко виявляються вже на дуже ранній стадії життя зорі — всього через кілька сотень тисяч років після її народження. Ці структури виявлені в дисках з радіусом понад 30 а.о.
Це означає, що планети починають формуватися набагато раніше, ніж вважалося, коли протопланетний диск ще дуже молодий, масивний і багатий на газ та пил. Іншими словами, планети не просто з’являються пізніше навколо зорі — вони ростуть разом із нею практично з моменту її народження.
Це відкриття кардинально змінює наші уявлення про темп формування планетних систем і відкриває нові горизонти у пошуках відповідей на питання про походження життя у Всесвіті.
Раніше ми повідомляли про те, як астрономи побачили народження нових планет у подвійній системі.
За матеріалами Phys
