ALMA показывает области образования планет

Планеты находят теперь почти около каждой звезды, но астрономы еще не до конца понимают, как именно, и при каких условиях, они образуются. Чтобы ответить на эти вопросы, они исследуют газопылевые диски, которые вращаются вокруг молодых звезд и в которых формируются планеты. Эти диски компактные и находятся на огромных расстояниях от Земли, и поэтому необходима вся мощь телескопа ALMA для их изучения.

Особый класс дисков, так называемых переходные диски, обладает необычным свойством: в их центральных частях, непосредственно вокруг родительской звезды, отсутствует пыль. Чтобы объяснить эту особенность, выдвинуто две идеи: во-первых, вещество из окрестности звезды выметено или уничтожено сильным звездным ветром и интенсивным; во-вторых, массивные молодые планеты в процессе своего образования и орбитального движения в этих областях собрали на себя имевшееся там вещество.

Непревзойденная чувствительность и четкость изображений ALMA позволили команде астрономов во главе с Нинке ван дер Марел (Nienke van der Marel) из Лейденской обсерватории в Нидерландах составить карту распределения газа и пыли в переходных дисках гораздо лучше, чем это делалось раньше. Это позволило исследователям сделать выбор между двумя вышеупомянутыми механизмами.

Новые изображения показывают, что внутри промежутков, свободных от пыли, присутствует значительное количество газа. Но, к удивлению ученых, в этом газе тоже есть зазор, только втрое уже, чем промежуток, в котором нет пыли.

Такую структуру диска можно объяснить только в сценарии, по которому только что сформировавшиеся массивные планеты расчистили газ на пути своего орбитального движения, захватывая при этом силой своего притяжения пылевые частицы на большем расстоянии.

"Существование глубоких зазоров ясно указывает на присутствие планет с массами в несколько раз больше, чем у Юпитера – именно они создали эти пустоты при своем движении сквозь диск", объяснила Нинке ван дер Марел.

Примечательно, что в этих наблюдениях была реализована всего одна десятая часть полной разрешающей силы ALMA, так как во время их проведения половина антенн гигантской решетки на плато Чахнантор (Chajnantor Plateau) в северном Чили была все еще в процессе строительства.

Теперь нужны дальнейшие наблюдения, чтобы определить, следуют ли и другие переходные диски этому сценарию. Так или иначе, наблюдения на ALMA уже позволили астрономам глубже понять сложный механизм образования планет.