Астрономи знайшли переконливі докази того, що планети починають формуватися, поки молоді зірки все ще ростуть. Зображення з високою роздільною здатністю, отримане за допомогою телескопів ALMA, показує молодий протозоряний диск з безліччю проміжків і пилових кілець.
Цей новий результат показує наймолодший і найбільш докладний приклад пилових кілець, що діють як космічні колиски, в яких формуються і закріплюються насіння планет.
Міжнародна група вчених під керівництвом Домініка Сегура-Кокса з Інституту позаземної фізики ім. Макса Планка (MPE) в Німеччині вивчала прото-зірку IRS 63 за допомогою радіообсерваторії ALMA. Ця система знаходиться на відстані 470 світлових років від Землі і розташована глибоко в щільній міжзоряній хмарі L1709 в сузір'ї Змієносця.
Протозірки такого віку, як IRS 63, все ще покриті великим і масивним покривом з газу і пилу, званим оболонкою, а протозірка і диск харчуються з цього резервуара матеріалу.
У системах старше 1 000 000 років після того, як протозірки закінчили збирати більшу частину своєї маси, кільця пилу були раніше виявлені у великій кількості.
IRS 63 відрізняється: вік менше 500 000 років становить менше половини віку інших молодих зірок з пиловими кільцями, і протозірка буде значно збільшуватися в масі.
«Кільця в диску IRS 63 зовсім молоді», - кажуть вчені. "Раніше ми думали, що зірки спочатку вступають у доросле життя, а потім стали матерями планет, які прийшли пізніше. Але тепер ми бачимо, що протозірки і планети ростуть і розвиваються разом з ранніх часів, як брати і сестри ".
Планети стикаються з деякими серйозними перешкодами на найбільш ранніх стадіях свого формування. Вони повинні рости з крихітних частинок пилу, менше домашнього пилу тут, на Землі.
«Кільця в диску IRS 63 - це величезні скупчення пилу, готові об'єднатися в планети», - зазначає співавтор роботи Аніка Шмідеке з MPE. Однак навіть після того, як пил згуститься разом, утворюючи зародок планети, планета, що все ще формується, може зникнути, закручуючись всередину і поглинаючись центральною протозіркою. Якщо планети дійсно починають формуватися дуже рано і на великих відстанях від протозірки, вони можуть краще пережити цей процес.
Група дослідників виявила, що в молодому диску IRS 63 знаходиться близько 0,5 юпітеріанської маси пилу, далі ніж в 20 а. е. від його центру (на відстані, аналогічному орбіті Урану в нашій Сонячній системі).
Це не рахуючи кількості газу, яку може додати в 100 разів більше матеріалу. Потрібно не менше 0,03 маси твердої речовини Юпітера, щоб сформувати ядро планети, яке буде ефективно зростатися з газом і пилом і рости, утворюючи гігантську газову планету.
Член команди Хайме Пінеда з MPE додає: «Ці результати показують, що ми повинні зосередитися на наймолодших системах, щоб по-справжньому зрозуміти формування планет».
Наприклад, з'являється все більше свідчень того, що Юпітер насправді міг сформуватися набагато далі в Сонячній системі, за орбітою Нептуна, а потім перемістився всередину до свого нинішнього місця розташування. Так само пил, що оточує IRS 63, показує, що існує достатньо матеріалу далеко від протозірки і на досить молодій стадії, щоб у цього аналога Сонячної системи був шанс сформувати планети так, як імовірно утворився Юпітер.
«Розмір диска дуже схожий на розмір нашої Сонячної системи», - пояснюють вчені. "Навіть маса протозірки лише трохи менше маси нашого Сонця. Вивчення таких молодих планетоутворюючих дисків навколо протозірок може дати нам важливе розуміння нашого власного походження ".