|
Попытки найти маленькие планеты, окутанные пылью
|
|
|
|
Когда дело доходит до поиска маленьких, все еще формирующихся планет вокруг молодых звезд, обсерватория Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) является наиболее эффективным инструментом астрономов. ALMA предоставила множество изображений протопланетных дисков вокруг молодых звезд с промежутками и кольцами, вырезанными в них молодыми планетами. В новом исследовании группа исследователей с помощью ALMA сфотографировала 16 дисков вокруг молодых протозвезд класса 0/1 и обнаружила, что планеты могут начать формироваться раньше, чем считалось ранее.
|
|
|
|
Эти результаты будут опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics в статье "FAUST. XXVIII. Наблюдения дисков класса 0/I с помощью ALMA в высоком разрешении: структура, оптическая глубина и температура". В настоящее время исследование доступно на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
Ведущим автором является доктор Мария Хосе Морейра Пиночет, аспирант по астрономии в Институте внеземной физики имени Макса Планка. FAUST расшифровывается как Fifty AU STudy, текущая исследовательская программа, которая использует ALMA для изучения систем оболочки/диска солнцеподобных протозвезд классов 0 и I в масштабах приблизительно 50 а.е.
|
|
|
|
В прошлом астрономы считали, что формирование планет происходит после образования звезд. Но появляется все больше свидетельств того, что формирование планет начинается раньше, когда звезда еще находится в стадии формирования.
|
|
|
|
|
|
|
"Все больше свидетельств свидетельствует о том, что процесс формирования планет начинается на стадии погружения протозвезды (класс 0/I), что делает характеристику протозвездных дисков ключевой для изучения как процесса аккреции протозвезды, так и начальных фаз формирования планет", - пишут авторы нового исследования. Стадия погружения протозвезды в атмосферу - это когда молодые протозвезды глубоко погружены в свои естественные газовые и пылевые оболочки. На этой стадии протозвезды активно накапливают новый материал, и именно тогда они наращивают большую часть своей массы.
|
|
|
|
Но протозвездные диски представляют собой сложную среду для наблюдений. Густой газ и пыль скрывают то, что происходит внутри них. К счастью, ALMA справляется с этим. Исследователи использовали ALMA для наблюдения за 16 очень молодыми системами с протозвездами класса 0/1.
|
|
|
|
"Эти маленькие диски заполняют промежуток между коллапсирующим облаком и более поздними стадиями формирования планет", - сказала Паола Казелли, директор Центра астрохимии MPE и один из главных авторов исследования. - Они обеспечивают недостающее звено для понимания того, как звезды и планеты возникают вместе".
|
|
|
|
Несмотря на то, что результаты исследований этих типов новых систем улучшились в разрешении, все еще необходимо увидеть больше. Текущая цель состоит в том, чтобы распознать, когда дисковые подструктуры, подобные тем, которые используются на дисках класса II, появляются на дисках класса 0/1. В дисках класса II протопланетный диск все еще толстый, но сама молодая звезда больше не имеет плотной оболочки.
|
|
|
|
К настоящему времени астрономы рассмотрели почти 60 дисков класса 0/1, но только пять из них имеют четко выраженную подструктуру, и все пять относятся к дискам класса 1. "Эти результаты свидетельствуют либо о том, что формирование планет начинается на стадии класса I, либо о том, что многие более молодые диски остаются оптически слишком толстыми (? 1 мм), что препятствует четкому обнаружению субструктур", - объясняют исследователи.
|
|
|
|
Исследователи выявили только одну определенную подструктуру, и она была выявлена предыдущими исследователями. Они также обнаружили дополнительную потенциальную подструктуру. Это не значит, что их работа была напрасной. Природа этой пары подструктур позволяет предположить, что еще больше их скрыто от глаз, за пределами досягаемости ALMA. "Эти результаты подтверждают идею о том, что кольцевые подструктуры могут появляться уже на стадии класса 0, но часто скрыты оптически плотным излучением", - объясняют авторы.
|
|
|
|
Помимо этого результата, их работа также показывает, что эти молодые диски примерно в 10 раз ярче, чем более развитые диски. Это в основном потому, что они такие толстые и массивные. На самом деле, они намного толще и массивнее, чем считалось. Полученные результаты также проливают свет на силы, формирующие эти чрезвычайно молодые диски.
|
|
|
|
"Наши результаты показывают, что самогравитация и аккреционный нагрев играют важную роль в формировании самых ранних дисков", - добавил Хаую Баобаб Лю из физического факультета Национального университета Тайваня имени Сунь Ятсена. - Они влияют как на доступную массу для формирования планет, так и на химический состав, который приводит к образованию сложных молекул".
|
|
|
|
Это так похоже на природу - прятать свои секреты в густых слоях пыли. И так же похоже на людей - продолжать пытаться заглянуть внутрь них и найти эти секреты. Но толстый слой пыли мешает. Это затрудняет определение размера пылинок, важного показателя формирования планет.
|
|
|
|
ALMA продолжит играть важную роль в будущих усилиях по наблюдению самых ранних стадий формирования планет в протозвездных дисках. То же самое сделает и Very Large Array, еще один радиоинтерферометр. Но новые устройства, такие как Square Kilometer Array и VLA следующего поколения (ngVLA), также будут частью этой работы. Вместе они будут наблюдать эти затемняющие диски на более длинных волнах.
|
|
|
|
"Для решения этих проблем необходимы наблюдения на более длинных волнах, и, таким образом, будущие наблюдения с помощью SKAO и ngVLA, а также более точные наблюдения с помощью ALMA для охвата более широких и слабых групп населения, будут ключевыми для углубления нашего понимания раннего формирования и эволюции дисков и планет", - заключают авторы.
|
|
|
|
Источник
|
