Астрономы впервые напрямую зафиксировали вращение протопланетного диска и процесс рождения планет у звезды AB Возничего

Астрофизики впервые смогли в деталях проследить за вращением протопланетного диска, окружающего молодую звезду AB Возничего, и выявили участки материи, поведение которых бросает вызов устоявшимся теоретическим моделям. Исследование проведено специалистами Национального центра научных исследований Франции (CNRS) и Университета Бордо с помощью инновационного инфракрасного инструмента SPHERE, установленного на «Очень большом телескопе» (VLT) в чилийской обсерватории ESO.

Протопланетные диски представляют собой гигантские вращающиеся «колыбели» из газа и пыли, внутри которых постепенно возникают новые планеты. Анализ их строения позволяет ученым заглянуть в процесс рождения планетных систем. Звездная система AB Возничего заслуженно считается одной из самых показательных «лабораторий» для изучения этих процессов.

Новые данные подтвердили, что в целом динамика диска подчиняется законам небесной механики, однако локальные отклонения в движении вещества указывают на гравитационное воздействие крупных протопланет, которые в данный момент активно формируются и деформируют окружающую среду.

Благодаря высокой контрастности инструмента SPHERE удалось зафиксировать инфракрасное излучение пыли, отслеживая перемещения структур внутри диска. Эта информация существенно дополнила сведения, ранее полученные космической обсерваторией «Хаббл» и радиотелескопом ALMA, которые также указывали на необычную морфологию диска AB Возничего.

Сама звезда AB Возничего — молодая переменная звезда возрастом не более 4–5 миллионов лет, пребывающая на стадии формирования. Она возникла в результате гравитационного коллапса молекулярного облака, остатки которого образовали протопланетный диск, ставший фундаментом для будущих миров.

Напомним, что предыдущие наблюдения уже позволили выявить потенциальный газовый гигант AB Aurigae b. Этот объект, чья масса оценивается в 9 юпитерианских, удален от родительской звезды на 93 астрономические единицы. Продолжительный мониторинг с помощью «Хаббла» подтвердил его орбитальное движение, что окончательно закрепило за ним статус зарождающейся планеты.

Помимо подтвержденного гиганта, в структуре диска наблюдаются дополнительные признаки планетогенеза. На удалении 30 астрономических единиц была обнаружена своеобразная «перемычка», вероятно, возникшая под влиянием невидимого спутника. Кроме того, на периферии, в 400–600 астрономических единицах, зафиксированы плотные сгустки, которые могут оказаться либо протопланетами, либо локальными концентрациями материи.

Данные радиоинтерферометра ALMA выявили спиралевидные рукава газа, наличие которых исследователи объясняют гравитационным возмущением, создаваемым крупным телом на расстоянии менее 80 астрономических единиц от звезды. Подобные спирали — явный индикатор активного взаимодействия молодой планеты с её «питающей» средой.

Анализ прибора SPHERE также позволил идентифицировать зоны аккреции — участки, где вещество диска поглощается формирующимися объектами. Замеченные «тени» и подвижные неоднородности на поверхности диска могут указывать на наличие скрытых от нас планетных эмбрионов или плотных пылевых облаков на орбитах.

Авторы подчеркивают, что полученные результаты демонстрируют гораздо более сложную и динамичную картину, чем предполагали классические теории. Сочетание спиральных рукавов и аномалий в движении вещества доказывает, что планетная система находится в фазе крайне интенсивного и хаотичного формирования.

Звездная система AB Возничего остается для ученых бесценным источником данных: здесь мы наблюдаем не просто общие законы развития звездных миров, а сам процесс «выпекания» планет, проявляющийся в конкретных возмущениях газопылевой среды.

Источник: iXBT