Используя передовое моделирование, международная группа астрономов выявила процесс, который приводит к формированию планет-изгоев. Исследование предполагает, что они могут образовываться в результате бурных взаимодействий между околозвездными дисками в молодых звездных скоплениях.
Планеты-изгои — это своеобразные космические кочевники, объекты, свободно дрейфующие в космосе и не привязанные ни к одной звезде. К ним относят тела, чья масса меньше минимальной возможной массы коричневого карлика (13 масс Юпитера). Их часто наблюдают в молодых звездных скоплениях, таких как скопление Трапеция в туманности Ориона. Хотя существование планет-изгоев хорошо задокументировано, их происхождение долгое время озадачивало ученых.
Предыдущие теории предполагали, что планеты-изгои могут быть неудавшимися звездами или планетами, выброшенными из своих систем. Проблема заключалась в том, что эти модели не могли объяснить большое количество таких объектов, их пары и синхронное движение со звездами внутри скоплений. Новое исследование, результаты которого опубликованы в журнале Science Advance, говорит о том, что они образуются в результате совершенно иного процесса
Используя гидродинамическое моделирование высокого разрешения, исследователи воссоздали тесные столкновения между двумя околозвездными дисками — вращающимися кольцами газа и пыли, окружающими молодые звезды. Когда эти диски сталкиваются на скоростях 2-3 км/с и расстояниях в 300–400 а. е., гравитационное взаимодействие растягивает и сжимает газ в вытянутые «приливные мосты».
Эти приливные мосты затем распадаются на плотные нити, которые в дальнейшем фрагментируются в компактные ядра. Когда они достигают критической массы, из них образуются объекты с массой, примерно в десять раз превышающей массу Юпитера.
Моделирование также показало, что до 14% таких объектов образуют двойные или тройные системы с расстоянием в 7–15 а. е. между компонентами. Частые столкновения дисков в плотных средах, таких как скопление Трапеция, могут порождать сотни планет-изгоев, что хорошо объясняет их наблюдаемый переизбыток.
По словам ученых, открытие частично меняет наши представления о космическом разнообразии. Планеты-изгои могут представлять собой третий класс объектов, рождающихся не из сырого материала звездообразующих облаков или в результате процессов планетостроения, а скорее из гравитационного хаоса в результате столкновения дисков.
По материалам Phys.org
