Ключ к разгадке происхождения жизни может крыться в изучении того, когда и как формируются планетные системы, подобные нашей. Новое масштабное исследование, применив революционную технологию, показало, что этот процесс начинается невероятно рано — планеты возникают практически одновременно со своими очень молодыми звездами.
Протопланетные диски — это гигантские облака холодного газа и пыли, вращающиеся вокруг новорожденных светил. Именно здесь рождаются планеты. Гравитация зародыша планеты «вырезает» в диске характерные структуры — кольца, лучи или спирали. Эти подструктуры являются своеобразными «сообщениями» от формирующихся планет. Чтобы их расшифровать, нужны сверхчувствительные радиотелескопы, такие как ALMA.
Загадка времени: когда появляются планеты?
Предыдущие масштабные проекты ALMA, такие как DSHARP и eDisk, уже показали распределение пыли в дисках. DSHARP обнаружил много структур в дисках звезд возрастом более 1 миллиона лет. Но проект eDisk, изучавший гораздо более молодые звезды возрастом 10 000–100 000 лет, нашел значительно меньше таких признаков. Это породило ключевой вопрос: когда же именно в дисках появляются первые планеты? Ответ требовал наблюдений за дисками промежуточного возраста, но технические ограничения затрудняли получение большой выборки.
Международная команда ученых решила эту проблему, применив инновационный метод обработки изображений — разреженное моделирование (sparse modeling). Используя программный модуль PRIISM, они выжали максимум информации из архивных данных ALMA, наблюдая за 78 дисками в звездной колыбели Змееносца (460 световых лет от нас). Эта технология позволила получить изображения с разрешением в три раза выше, чем традиционные методы, используя те же данные.
Неожиданные выводы
Объем выборки этого исследования — почти в четыре раза больше, чем у DSHARP и eDisk вместе взятых, что делает статистику чрезвычайно убедительной. Анализ выявил 27 дисков с четкими кольцевыми или спиральными структурами, причем 15 из них были идентифицированы впервые именно благодаря новой технике высокого разрешения.
Объединив данные из звездной колыбели с данными молодого проекта eDisk, ученые сделали сенсационный вывод. Характерные подструктуры, признаки активного формирования планет, четко проявляются уже на очень ранней стадии жизни звезды — всего через несколько сотен тысяч лет после ее рождения. Эти структуры обнаружены в дисках с радиусом более 30 а.е.
Это означает, что планеты начинают формироваться гораздо раньше, чем считалось, когда протопланетный диск еще очень молод, массивен и богат газом и пылью. Другими словами, планеты не просто появляются позже вокруг звезды — они растут вместе с ней практически с момента ее рождения.
Это открытие кардинально меняет наши представления о темпе формирования планетных систем и открывает новые горизонты в поисках ответов на вопросы о происхождении жизни во Вселенной.
Ранее мы сообщали о том, как астрономы увидели рождение новых планет в двойной системе.
По материалам Phys
