ALMA показала спиральную структуру в протопланетном диске

ALMA показала спиральную структуру в протопланетном дискеМеждународная группа астрономов, возглавляемая Лаурой Перес (Laura Pérez) из MPIfR в Бонне, зафиксировала удивительную спиральную структуру в газопылевом диске молодой звезды Elias 2-27. Впервые удалось показать, что спиральная структура включает область вблизи плоскости диска, где рождаются новые планеты. Такие структуры могут быть либо следствием присутствия молодых планет, либо создавать условия для их возникновения. Поэтому новые наблюдения - это шаг к лучшему пониманию формирования планет. Результаты опубликованы в журнале Science.

ALMA показала спиральную структуру в протопланетном диске

Тепловое излучение пыли в протопланетном диске вокруг молодой звезды Elias 2-27. Хорошо видна спиральная структура Фото: B. Saxton, ALMA, L. Pérez

Исследователи использовали для наблюдений за диском вокруг Элиас 2-27 в созвездии Змееносца, находящегося от Земли приблизительно в 450 световых годах, обсерваторию ALMA.

Диски - место рождения планет

Планеты образуются внутри дисков из газа и пыли вокруг новорожденных звезд. Астрономы могут непосредственно наблюдать за такими дисками только в последнее время. Новые наблюдения представляют особый интерес для планетологов. Без подструктур, таких как наблюдавшиеся спиральные рукава, планеты вовсе могли не возникнуть! Если материя в диске распределена большей частью равномерно, планеты могут формироваться только постепенно. Частицы пыли в диске сталкиваются, слипаются и со временем образуются все более крупные объекты.

Проблема возникает, когда размеры объектов превышают несколько метров. Вращаясь вокруг звезды, они испытывают такое сильное трение окружающего газа, что двигаются внутрь на протяжении тысячи лет или менее и попадают в центральную звезду. Это намного меньше, чем время, необходимое для того, чтобы вырасти до размеров планеты (и стать относительно нечувствительными к трению газа).

Как образуются более крупные объекты

"Спиральная структура, которую мы наблюдали в Элиас 2-27, является первым прямым доказательством спиралевидных волн плотности в протопланетном диске. Они показывают, что внутри диска могут возникать нестабильности, которые создают зоны значительно большей плотности и тем самым способствуют формированию следующих планет".
Лаура Перес, ведущий автор статьи

Такие неустойчивости возникают не только на шкале размеров образования планет: наиболее известным примером являются волны плотности в спиральных галактиках, которые создают в них удивительные спиральные рукава.

В районах повышенной плотности, которые происходят вдоль наблюдаемых сейчас волн плотности, формирование планет может протекать быстрее, чем в других местах, как в связи с увеличением силы притяжения в соответствующей области, так и из-за высокой вероятности столкновений.

С другой стороны, планеты, которые уже появились в диске, в свою очередь, вызывают спиральные волны плотности во время вращения вокруг центральной звезды. Разобраться в роли спиральных рукавов в образовании планет могут помочь наблюдения, такие как недаввно опубликованные изображения ALMA.

Понимание разнообразия планет

"Наличие спиральных волн плотности при таких экстремальных расстояниях от звезды может объяснить существование экзопланет, вращающихся вокруг своих центральных звезд на таком большом расстоянии. В обычных моделях формирования планет подобные планеты не могли бы там возникнуть".
Лаура Перес

Источник: mpifr-bonn.mpg.de

 

Related posts:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! * Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.