За межами Сонячної системи виявили величезну кількість екзопланет. Серед них багато тіл, аналоги яких відсутні у нас. Науковці вважають, що відповідь на питання про те, як вони утворюються, можна знайти у протопланетних дисках.
Планети в інших системах
За останні десятиліття астрономи виявили понад 5000 планет, що обертаються навколо інших зір — так званих екзопланет. Тепер ми знаємо, що їх настільки багато, що можна подивитися на будь-яке світило в нічному небі й бути майже впевненими, що навколо нього обертаються планети. Але який вигляд мають ці планети?
Перша планета, яка була відкрита навколо зорі, схожої на Сонце, стала для нас шоком. Це був так званий гарячий юпітер — масивний газовий гігант, який обертається навколо своєї материнської зорі по такій вузькій орбіті, що тривалість року на ньому становить лише чотири дні. Це справді чужий світ, якому немає рівних у нашій Сонячній системі.
Від цього першого революційного відкриття астрономи пішли далі й знайшли щільно скупчені системи суперземель, кам’янисті планети, в кілька разів масивніші за Землю, а також дивовижні газові гіганти на вікових орбітах навколо своєї материнської зорі. Серед багатьох планетних систем, які ми знайшли, жодна не схожа на нашу Сонячну систему. Насправді більшість із них дуже відрізняються.
Протопланетні диски
Щоб зрозуміти, як виникли всі ці різні системи, ми маємо звернутися до самого початку. Це величні диски пилу і газу, які оточують наймолодші зорі. Це — колиски, з яких із часом з’являться нові планетні системи. Ці диски є величезними об’єктами, їхня протяжність у кілька сотень разів перевищує відстань між Землею та Сонцем. Але на небі вони здаються крихітними.
Так відбувається через те, що навіть найближчі з них, які розташовані практично на нашому галактичному подвір’ї, віддалені від нас на відстань від 600 до 1600 світлових років. Це крихітна відстань, якщо врахувати, що галактика Чумацький Шлях має діаметр понад 100 000 світлових років, але це все одно означає, що світлу, найшвидшій речі у Всесвіті, потрібно до 1 600 років, щоб дістатися до нас звідти.
Аби спостерігати за цими дисками, необхідні найсучасніші та найбільші телескопи. І нам потрібні складні інструменти, які можуть коригувати атмосферну турбулентність, що розмиває наші зображення. Це неабиякий інженерний подвиг, адже інструменти останнього покоління доступні лише з десяток років.
Нові знахідки
Використовуючи Дуже великий телескоп Європейської південної обсерваторії (VLT) та камеру з екстремальною адаптивною оптикою «Сфера», вчені розпочали дослідження молодих світил, розташованих поблизу. Команда, що складається з науковців з більш ніж десяти країн, змогла спостерігати понад 80 молодих зір у всіх деталях — результати були опубліковані в серії статей у журналі Astronomy and Astrophysics.
Усі зображення були зроблені в ближньому інфрачервоному світлі, невидимому для людського ока. Вони показують світло від далеких молодих зір, відбите від крихітних частинок пилу в дисках. Цей пил схожий на пісок на пляжі, з часом він збирається, утворюючи нові планети.
Астрономи виявили дивовижне розмаїття форм і обрисів цих планетарних розплідників. Деякі з них мають величезні кільцеві системи, інші — великі спіральні рукави. Деякі з них плавні й спокійні, а інші опиняються в епіцентрі бурі, коли пил і газ з навколишніх зоретворювальних хмар падають на них дощем.
Хоча ми й очікували певного розмаїття, наше дослідження вперше показало, що це справедливо навіть у межах одних і тих самих зореутворювальних регіонів. Отже, навіть планетні системи, які формуються в одному районі, можуть бути зовсім не схожими одна на одну. Виявлення такого широкого діапазону дисків дозволяє припустити, що величезне розмаїття екзопланет, відкритих до цього часу, є наслідком того, що хмари, з яких вони утворилися, сильно відрізнялися одна від одної.
На відміну від Сонця, більшість зір у нашій галактиці мають компаньйонів — дві або більше зірок обертаються навколо спільного центру мас. Розглядаючи сузір’я Оріона, ми виявили, що зорі в групах з двох або більше світил рідше мають великі протопланетні диски, ніж самотні зорі. Це корисно знати під час полювання на екзопланети. Ще одним цікавим відкриттям стало те, наскільки нерівними були диски в цьому регіоні, що вказує на те, що там можуть бути масивні планети, які викривляють диски.
За матеріалами phys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
