Радиотелескоп e-MERLIN заглянул в «лона» планетных систем

Исследования, представленные на Национальной астрономической конференции Королевского астрономического общества (NAM 2025) в Дареме, проливают свет на начальные стадии формирования планетных систем, подобных нашей Солнечной. Ученые выявили «гравий» — каменные частицы размером с сантиметр — в окрестностях двух молодых звёзд, DG Tau и HL Tau, находящихся на расстоянии около 450 световых лет от нас. Эти «кирпичики» планет, по мнению исследователей, со временем соединяются, образуя более крупные тела, подобно тому, как, по предположениям, формировался Юпитер 4,5 миллиарда лет назад и впоследствии другие планеты нашей системы.

Обнаружение таких частиц стало возможным благодаря проекту PEBBLeS (Planet Earth Building-Blocks—a Legacy eMERLIN Survey), использующему радиоинтерферометр e-MERLIN, состоящий из семи радиотелескопов, расположенных на территории Великобритании на расстоянии 217 километров друг от друга. Эта система, подключённая к высокоскоростной оптической сети, сегодня остается единственным радиотелескопом, способным с максимальным разрешением и чувствительностью исследовать протопланетные диски — космические «ясли», где зарождаются планеты.

Карта e-MERLIN, демонстрирующая структуру диска вокруг молодой звезды DG Tauri, где начинают формироваться фрагменты размером с гальку. Иллюстрация: Хестерли, Драбек-Маундер, Гривз, Ричардс и др. / CC BY 4.0

Доктор Кэти Хестерли из Обсерватории SKA отмечает, что найденные запасы «строительного материала» в протопланетных дисках вокруг DG Tau и HL Tau столь обширны, что из них можно сформировать даже более крупные планетарные системы, чем наша. Эти наблюдения поддерживают гипотезу, что процесс формирования планет начинается на большей дистанции от звезды, чем предполагалось ранее, достигая орбит, сравнимых с орбитой Нептуна.

Доктор Анита Ричардс из Центра астрофизики Джодрелла Банка Манчестерского университета подчеркивает сложность изучения промежуточных этапов формирования планет. Несмотря на то, что газо-пылевые диски были впервые обнаружены в 1990-х годах, а сегодня известно уже около 2000 полностью сформировавшихся экзопланет, именно промежуточные стадии, когда мелкие частицы начинают соединяться, трудны для наблюдений из-за их сокращающейся площади. e-MERLIN, работающий на длине волны около 4 сантиметров, идеально подходит для выявления частиц размером с сантиметр, которые наиболее эффективно излучают на таких волнах.

Уникальные изображения диска DG Tau показывают наличие таких частиц на расстояниях, сравнимых с орбитой Нептуна, а аналогичные данные получены и для HL Tau. Эти открытия открывают новые перспективы для изучения протопланетных дисков с использованием будущего радиотелескопа Square Kilometer Array (SKA), который начнет функционировать в Южной Африке и Австралии. Ученые полагают, что SKA, благодаря своей повышенной чувствительности и масштабу, позволит исследовать сотни планетных систем с невиданной детализацией, начиная с 2031 года. По словам доктора Хестерли, e-MERLIN уже продемонстрировал потенциал подобных исследований, а SKA значительно их усовершенствует.

Источник: iXBT