Новые наблюдения, проведённые с помощью Большой Атакамской миллиметровой/субмиллиметровой антенной решётки (ALMA), бросают вызов существующим представлениям о формировании планет. Международная группа астрономов обнаружила свидетельства наличия щелей и колец в протопланетных дисках, расположенных в скоплении Сигма Ориона (Sigma Ori), которое подвергается интенсивному ультрафиолетовому излучению от близлежащей массивной звезды. Эти структуры обычно ассоциируются с образованием гигантских планет, подобных Юпитеру.
«Мы ожидали, что высокие уровни радиации в этом скоплении будут препятствовать формированию планет во внешних областях этих дисков. Однако вместо этого мы видим признаки того, что планеты могут формироваться на расстоянии десятков астрономических единиц от своих звёзд, подобно тому, что мы наблюдали в менее суровых условиях», — говорит ведущий автор исследования Джейн Хуан.
Художественная иллюстрация формирования планет. Источник: NSF / AUI / NSF NRAO / S.Dagnello
Предыдущие исследования были сосредоточены на дисках в регионах с низким уровнем ультрафиолетового излучения. Новое исследование, опубликованное в журнале Astrophysical Journal Letters, обеспечивает самое высокое разрешение ALMA для дисков в более экстремальных условиях. «Наблюдения показывают, что процессы, управляющие формированием планет, довольно надёжны и могут работать даже в сложных условиях. Это даёт нам больше уверенности в том, что планеты могут формироваться в ещё большем количестве мест по всей галактике, даже в регионах, которые мы раньше считали слишком суровыми», — отмечает Хуан.
Результаты исследования имеют важное значение для понимания формирования нашей Солнечной системы, которая, вероятно, развивалась в похожей среде с высоким уровнем радиации. Они также мотивируют будущие исследования дисков в ещё более экстремальных звёздных окрестностях.
Снимки, полученные с помощью ALMA, демонстрируют богатые дисковые структуры в скоплении сигма Ориона. Источник: ALMA (ESO / JAO / NAOJ / NRAO)
Исследовательская группа использовала самую расширенную конфигурацию ALMA, чтобы получить беспрецедентную детализацию, достигнув разрешения около 8 астрономических единиц. Это позволило разрешить несколько отдельных пробелов и колец в нескольких дисках. Хотя точная природа этих дисковых структур всё ещё обсуждается, считается, что они либо способствуют формированию планет, либо являются следствием взаимодействия между формирующимися планетами и материалом диска.
По мере того как астрономы создают более полную картину того, как формируются планеты в различных условиях, они приближаются к пониманию происхождения Земли и распространённости планет вокруг других звёзд.