Кільця речовини навколо трьох молодих зір нахилені під різними кутами замість того щоб лежати в одній площині. Причини такого дисбалансу з’ясовували не один рік. Тепер астрономи знайшли її за межами самої системи. Величезний потік газу вливається ззовні, і падає рівно під тим кутом, під яким розвернуте зовнішнє кільце.
Молода система в сузір’ї Оріона
Об’єкт GW Orionis розташований приблизно за 1300 світлових років від Землі в сузір’ї Оріона. Три молоді зорі там оточені кількома кільцями газу і пилу, з яких формуються планети.
Незвичність цієї конфігурації в тому, що вони лежать у різних площинах. Внутрішнє, середнє і зовнішнє розвернуті кожне під своїм кутом.
Через це систему давно використовують як природну лабораторію для вивчення нетипових планетних архітектур. Ще у 2020 році спостереження показали, що одне з кілець фактично відірване від решти диска.
Потік речовини ззовні
Спостереження за допомогою Атакамської великої міліметрової/субміліметрової антенної решітки (ALMA) показали струмінь газу довжиною близько 1,6 трильйона кілометрів, або 0,2 світлового року. Речовина тече з навколишнього середовища до диска і поповнює його матеріалом, тому такі структури називають стрімерами. Про ці вимірювання повідомляє Phys.org.
За довжиною цей потік становить майже 5% відстані від Сонця до Проксими Центавра, найближчої до нас зорі. Одним кінцем він упирається в диск, а другим тягнеться до залишків газопилової хмари, з якої свого часу сформувалися три зорі системи.
Кут падіння речовини
Групу дослідників очолила Марія Ґеллоуей-Спрітсма, докторантка Університету Флориди. Її команда виміряла рух струменя і його кутовий момент, а потім зіставила отриманий напрямок з орієнтацією кілець.
Траєкторія потоку майже точно збігається із зовнішнім пиловим кільцем, але сильно розходиться з внутрішнім. За словами Марії Ґеллоуей-Спрітсми, моделювання показало кут падіння, тісно узгоджений саме з віддаленою частиною диска, як повідомляє Національна радіоастрономічна обсерваторія США.
Такий результат вказує на причинно-наслідковий зв’язок між речовиною, що надходить ззовні, і перекосом крайнього кільця. Раніше подібні нахили пояснювали переважно гравітаційним впливом самих трьох зір.
Дані молекулярних ліній
Кінематику струменя вдалося простежити за молекулярними лініями монооксиду вуглецю у двох варіантах, звичайному ¹²CO і з важчим ізотопом вуглецю ¹³CO. Для цього залучили всі три групи антен ALMA, тобто 12-метрову, 7-метрову і Total Power. Тільки разом вони охоплюють усю довжину структури.
Сумарний кутовий момент потоку виявився помітно меншим, ніж у диска. Джехан Бе, асистент-професор астрономії Університету Флориди та науковий керівник Марії Ґеллоуей-Спрітсми, пояснив, що тепер речовина ззовні вже не здатна суттєво змінити нахил кілець. У минулому цей показник був більшим і тоді диск нахилився. Спостереження застали пізню стадію явища.
Картина спокійного диска застаріла
Десятиліттями схеми в навчальній літературі показували планетні системи, що формуються зі спокійних і рівних дисків газу і пилу. Робота, опублікована в рецензованому журналі The Astronomical Journal, підтримує значно динамічнішу картину. Нерівномірні турбулентні струмені ззовні здатні перебудовувати диск уже на пізніх етапах його існування.
Наслідки цього стосуються й екзопланет. Речовина, що надходить під випадковим кутом, може виводити майбутні планети на сильно нахилені або навіть зворотні щодо обертання материнської зорі орбіти. Наступним кроком стане пошук молекул, чутливих до ударних хвиль, зокрема сполук сірки, щоб визначити точне місце зіткнення потоку з диском.
