Завдяки надгострому «зору» системи радіотелескопів ALMA астрономам вдалося розгледіти складні деталі там, де раніше бачили лише темну порожнечу. Вчені виявили кільця, прогалини та порожнини у надзвичайно компактних газопилових дисках навколо молодих зірок. Ці структури простягаються у внутрішніх областях планетних систем — на відстанях, які можна порівняти з масштабами нашої Сонячної системи.
Раніше найвражаючіші кадри ALMA демонстрували величні, широкі диски із чітко вираженими кільцями, де зароджуються нові світи. Натомість дрібніші диски здавалися науковцям гладкими та однорідними. Виникало логічне запитання: чи розвиваються малі системи за іншими законами фізики, чи їм просто бракувало чіткості зображення?
Максимальна потужність
Міжнародна група астрономів під керівництвом П’єтро Куроне з Чилійського університету вирішила перевірити цю гіпотезу. Вони спрямували масив антен ALMA на 11 надкомпактних протопланетних дисків у зоні зореутворення сузір’я Вовка. Спостереження проводилися на довжині хвилі близько 0,9 мм із кутовою роздільною здатністю 0,02 кутової секунди — це межа сучасних можливостей телескопа. На досліджуваній відстані це відповідає масштабу близько двох астрономічних одиниць, що вдвічі перевищує відстань від Землі до Сонця.
Результати перевершили очікування. Чіткі внутрішні структури на відстані до 10 астрономічних одиниць від зірки знайшли у чотирьох із 11 дисків, а ще у трьох зафіксували їхні виразні ознаки. В системі Sz 112 телескоп виявив центральну порожнину радіусом усього 1,6 астрономічної одиниці.
«Тривалий час найменші диски здавалися набагато простішими. Ми довели, що це була лише ілюзія, зумовлена недостатньою роздільною здатністю», — підкреслює П’єтро Куроне.
Колиска суперземель
Це відкриття має принципове значення. Пил у протопланетному диску постійно втрачає швидкість і дрейфує всередину, ризикуючи згоріти на зірці задовго до того, як із нього сформується планета. Виявлені кільця та проміжки працюють як «пастки тиску»: вони зупиняють цей дрейф, накопичують тверду матерію та створюють комфортні умови для будівництва планет.
Розрахунки показують: якщо виявлені прогалини утворилися під дією гравітації планет, то ці «винуватці» мають масу суперземель або міні-Нептунів. Науковці вперше підібралися до спостереження планет саме на тих орбітальних відстанях, де зазвичай і знаходять більшість зрілих екзопланет.
Окрім цього, астрономи зафіксували ще один сюрприз: системи Sz 73 та Sz 130 мають слабкі зовнішні кільця, що сягають далеко за межі яскравого центрального диска. Це свідчить про те, що навіть найменші диски можуть бути набагато більшими й складнішими, ніж вважалося раніше.
Раніше ми розповідали про те, як астрономи шукають екзопланети.
За матеріалами almaobservatory.org
