Новий «віртуальний» радіотелескоп e-MERLIN дозволив вченим дослідити камінці у протопланетних дисках навколо молодих зір. Це відкриття підтверджує, що вони є важливою стадією формування планет.
Механізми утворення планетних систем
Ключовий метод формування планет нарешті отримав підтвердження спостереженнями завдяки мережі радіотелескопів у Великій Британії, які виявили існування величезної кількості сантиметрових камінців, які злипаються і перетворюються на планети навколо двох молодих зір.
«Цього потенційно достатньо для формування планетних систем, більших за нашу Сонячну систему», — заявила Кеті Гестерлі з обсерваторії Square Kilometer Array (SKA), штаб-квартира якої розташована в радіообсерваторії Джодрелл-Бенк у Великій Британії.
Молекулярна хмара Тельця — одна з найближчих до нас зоряних областей, що перебуває на відстані близько 430 світлових років. Навколо багатьох молодих світил, які вириваються з молекулярної хмари, коли їх ультрафіолетове випромінювання прорізає газ, знаходяться протопланетні диски. Це диски з газу та пилу, з яких конденсуються планети.
Модель акреції «гальки»
Точний механізм формування планет досі залишається предметом досліджень. Однією з популярних моделей, яка може допомогти пояснити існування газових гігантів, є модель акреції гальки. Вона передбачає, що пил у диску застигає і конденсується в гальку розміром у сантиметри, яка потім швидко накопичується, акреціюючи й утворюючи великі скелясті тіла розміром із суперземлю, які мають достатню масу, щоб чинити гравітаційне тяжіння, здатне притягувати велику кількість газу з диска.
Утім, ця модель має низку проблем. Зокрема, деякі моделювання не пояснюють, як відбувається акреція камінців — замість злипання вони часто розбиваються під час зіткнення. Також не зрозуміло, яку роль вони відіграють у формуванні менших планет. І дотепер, хоча міліметрові частинки пилу були виявлені в протопланетних дисках на субміліметрових довжинах хвиль за допомогою ALMA, Атакамської великої міліметрової / субміліметрової решітки, частинки розміром в сантиметри не були виявлені.
Дослідження за допомогою радіоінтерферометра e-MERLIN
Тут на допомогу приходить e-MERLIN, радіоінтерферометр, що з’єднує сім радіотелескопів у Великій Британії за допомогою надшвидкої оптоволоконної мережі, центром якої є обсерваторія Джодрелл-Бенк у Чеширі. Холодні гальки розміром в сантиметри у протопланетних дисках випромінюють радіохвилі довжиною близько 4 см (1,6 дюйма), які e-MERLIN здатний розрізнити.
Націлившись на дві зорі в молекулярній хмарі Тельця — DG Тельця і HL Тельця, — e-MERLIN виявив гальки розміром в сантиметри по всьому їхньому протопланетному диску.
«Ці спостереження показують, що диски, такі як DG Тельця і HL Тельця, вже містять резервуари камінців, з яких утворюються планети, що перебувають на орбітах, як мінімум, подібних до орбіти Нептуна», — каже Гестерлі.
Ці висновки були зроблені у межах проєкту PEBBLeS (Planet Earth Building Blocks — a Legacy eMERLIN Survey), очолюваного Джейн Грівз із Кардіффського університету.
Виявити ці камінці нелегко. Не тільки тому, що для цього потрібна радіообсерваторія, здатна спостерігати на хвилях довжиною всього 4 см, як e-MERLIN, але й тому, що, згідно з теорією, після утворення камінці повинні швидко злипатися та утворювати ядра планет.
За матеріалами www.space.com
