За пределами Солнечной системы обнаружено огромное количество экзопланет. Среди них много тел, аналоги которых отсутствуют у нас. Ученые считают, что ответ на вопрос о том, как они образуются, можно найти в протопланетных дисках.
Планеты в других системах
За последние десятилетия астрономы обнаружили более 5000 планет, вращающихся вокруг других звезд — так называемых экзопланет. Теперь мы знаем, что их настолько много, что можно посмотреть на любое светило в ночном небе и быть почти уверенным, что вокруг него вращаются планеты. Но как выглядят эти планеты?
Первая планета, которая была открыта вокруг звезды, похожей на Солнце, стала для нас шоком. Это был так называемый горячий юпитер — массивный газовый гигант, который вращается вокруг своей материнской звезды по такой узкой орбите, что продолжительность года на нем составляет всего четыре дня. Это действительно чужой мир, которому нет равных в нашей Солнечной системе.
От этого первого революционного открытия астрономы пошли дальше и нашли плотно скопленные системы суперземель, каменистые планеты, в несколько раз массивнее Земли, а также удивительные газовые гиганты на вековых орбитах вокруг своей материнской звезды. Среди многих планетных систем, которые мы нашли, ни одна не похожа на нашу Солнечную систему. На самом деле большинство из них очень отличаются.
Протопланетные диски
Чтобы понять, как возникли все эти различные системы, мы должны обратиться к самому началу. Это величественные диски пыли и газа, которые окружают самые молодые звезды. Это — колыбели, из которых со временем появятся новые планетные системы. Эти диски являются огромными объектами, их протяженность в несколько сотен раз превышает расстояние между Землей и Солнцем. Но на небе они кажутся крошечными.
Так происходит из-за того, что даже ближайшие из них, которые находятся практически в нашем галактическом дворе, удалены от нас на расстояние от 600 до 1600 световых лет. Это крошечное расстояние, если учесть, что галактика Млечный Путь имеет диаметр более 100 000 световых лет, но это все равно означает, что свету, самой быстрой вещи во Вселенной, нужно до 1 600 лет, чтобы добраться до нас оттуда.
Чтобы наблюдать за этими дисками, необходимы самые современные и самые большие телескопы. И нам нужны сложные инструменты, которые могут корректировать атмосферную турбулентность, размывающую наши изображения. Это большой инженерный подвиг, ведь инструменты последнего поколения доступны только с десяток лет.
Новые находки
Используя Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории (VLT) и камеру с экстремальной адаптивной оптикой «Сфера», ученые начали исследование молодых звезд, расположенных поблизости. Команда, состоящая из ученых из более чем десяти стран, смогла наблюдать свыше 80 молодых звезд во всех деталях — результаты были опубликованы в серии статей в журнале Astronomy and Astrophysics.
Все изображения были сделаны в ближнем инфракрасном свете, невидимом для человеческого глаза. Они показывают свет от далеких молодых звезд, отраженный от крошечных частиц пыли в дисках. Эта пыль похожа на песок на пляже, со временем она собирается, образуя новые планеты.
Астрономы обнаружили удивительное разнообразие форм и очертаний этих планетарных питомников. Некоторые из них имеют огромные кольцевые системы, другие — большие спиральные рукава. Некоторые из них плавные и спокойные, а другие оказываются в эпицентре бури, когда пыль и газ из окружающих звездообразующих облаков падают на них дождем.
Хотя мы и ожидали определенного разнообразия, наше исследование впервые показало, что это справедливо даже в пределах одних и тех же звездообразующих регионов. Следовательно, даже планетные системы, которые формируются в одном районе, могут быть совсем не похожими друг на друга. Обнаружение такого широкого диапазона дисков позволяет предположить, что огромное разнообразие экзопланет, открытых до сих пор, является следствием того, что облака, из которых они образовались, сильно отличались друг от друга.
В отличие от Солнца, большинство звезд в нашей галактике имеют компаньонов — две или более звезд, вращаются вокруг общего центра масс. Рассматривая созвездие Ориона, мы обнаружили, что звезды в группах из двух или более светил реже имеют большие протопланетные диски, чем звезды-одиночки. Это полезно знать во время охоты на экзопланеты. Еще одним интересным открытием стало то, насколько неровными были диски в этом регионе, что указывает на то, что там могут быть массивные планеты, которые искривляют диски.
По материалам phys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
