Формирование планет могло произойти намного раньше, чем предполагали ученые
В самом начале образования планет пылинки могут объединяться друг с другом гораздо раньше, чем считалось ранее. К таким выводам пришли астрофизики из RIKEN в исследовании, опубликованном 1 февраля в Astrophysical Journal.
Массивные планеты зарождаются в виде пылинок, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть человеческим глазом.
«Планеты, подобные Земле, диаметром в тысячи километров образовались из субмикронных частиц межзвездной пыли — это большой скачок в масштабе», — отмечает Сатоши Охаши из RIKEN Star and Planet Formation Laboratory. «Мы заинтересованы в обнаружении того, как частицы пыли собираются вместе, образуя объекты размером в тысячи километров».
Планеты рождаются из протопланетных дисков — вращающихся дисков газа и пыли вокруг новых звезд. В этих дисках наблюдались кольцеобразные структуры, и считается, что со временем кольца сливаются во все более крупные структуры, что в конечном итоге приводит к образованию планет.
Ученые изучили возможный сценарий формирования этих колец, с помощью компьютерного моделирования. Полученные ими результаты показывают, что пыль может собираться в более крупные частицы во время протозвездной стадии, в то время как сама звезда все еще формируется и намного раньше, чем предсказывают современные теории формирования планет.
«Мы обнаружили, что кольцевые структуры возникали даже на ранних стадиях формирования диска, — сказал Охаши. — Это говорит о том, что частицы пыли могут обрести большие размеры раньше, чем мы думали до этого».
Полученный результат стал неожиданностью для ученых, потому что пылевой диск во время протозвездной стадии все еще находится в состоянии большом движении, что вряд ли способствует агломерации пыли.
«Это действительно удивительно, потому что во время формирования планеты частицы пыли должны оставаться в диске, но материал все еще падает в центральную звезду во время протозвездной стадии, — отметил Охаши. — Поэтому мы думаем, что формирование планет может быть очень динамичным процессом».
Ученые обнаружили соответствие между результатами моделирования и наблюдениями 23 кольцевых структур в дисках с помощью Атакамской большой решетки миллиметрового диапазона (ALMA) в Чили и других телескопов. Их результаты также могут объяснить недавние наблюдения колец в протозвездных дисках.
В будущем команда надеется получить изображения кольцевых структур вокруг протопланетных дисков в нескольких длинах волн, поскольку это позволит им лучше сравнить их моделирование с наблюдениями.
