Космічний телескоп James Webb (JWST) вирішив давню суперечку, підтвердивши висновок, зроблений обсерваторією Hubble понад 20 років тому. Його суть полягає в тому, що протопланетні диски в ранньому Всесвіті існували довше, ніж зараз.
У 2003 році Hubble представив докази існування масивної екзопланети біля дуже старої зорі, майже такої ж старої, як Всесвіт. Ця знахідка поставила в глухий кут астрономів. Річ у тім, що зорі, які існували на початку Всесвіту, формувалися здебільшого з водню та гелію, практично не маючи важких елементів, які є будівельними блоками планет. Теоретичні моделі показували, що за таких вступних протопланетні диски повинні дуже швидко розсіюватися під дією зоряного випромінювання, не даючи можливості сформуватися великим екзопланетам.
Щоб вирішити цю загадку, вчені використали JWST. Телескоп був спрямований на зоряне скупчення NGC 346 у Малій Магеллановій хмарі — карликовій галактиці, яка є одним із найближчих сусідів Чумацького Шляху. NGC 346 було обрано тому, що містить мало важких елементів. Отже, її можна використати як своєрідну природну лабораторію для вивчення зоряного середовища з умовами, схожими на ті, що існували в ранньому Всесвіті.
У середині нульових Hubble вже спостерігав за NGC 346 і виявив у ньому безліч зір віком від 20 до 30 млн років, навколо яких все ще існували протопланетні диски. Це суперечило результатам спостережень регіонів активного зореутворення Чумацького Шляху, і показало, що такі диски зазвичай розсіюються лише через 2-3 мільйони років.
JWST вдалося отримати спектри зір у скупченні NGC 346 і підтвердити висновки «колеги». Дійсно, навіть у відносно старому віці вони все ще оточені дисками, і все ще перебувають у процесі поглинання матеріалу. Це означає, що екзопланети в таких системах мають набагато більше часу для формування та зростання, ніж у регіонах нашої галактики де формуються зорі та які містять більше важких елементів.
На думку вчених, існує два різних механізми або навіть їхня комбінація, що дозволяють протопланетним дискам довше зберігатися в середовищі з дефіцитом важких елементів. По-перше, диски дійсно здуваються під дією зоряного випромінювання. Але, вочевидь, цей процес ефективний лише коли в ньому присутня велика кількість елементів, важчих за водень і гелій.
Друга можливість полягає в тому, що для формування зорі, схожої на Сонце, за нестачі важчих елементів їй доведеться почати з більшої газової хмари. Більша газова хмара призведе до утворення більшого диска. Отже, зоряному випромінюванню знадобиться більше часу, щоб здути залишки диска.
За матеріалами NASA
