Диски, состоящие из пыли и вращающиеся вокруг звезды, это питательная основа для образования планет. Когда обычное визуальное или инфракрасное наблюдение замечает брешь в диске, это часто интерпретируется как прямое доказательство существования планеты, в данный момент не доступной для прямого наблюдения. Однако новые исследования показывают, что такая брешь может быть просто космической иллюзией, не имеющей под собой материальной основы.
Как только оптическая техника улучшилась настолько, что дала возможность непосредственно изучать окружение ближайших к Земле звёзд, астрономы начали изучать пыльные протопланетарные диски. Очень часто эти диски имели бреши – подобно «Щели Кассини» в кольцах Сатурна (чёрный промежуток длиной 4,800 км. между кольцом А и кольцом Б). Для астрономов это часто являлось вероятным доказательством присутствия невидимых прото-экзопланет, притягивающих обломки.
И хотя это может быть правдой для некоторых зон в протопланетарных дисках, новые исследования, опубликованные в «Письмах астрофизического журнала» показывают, что многие из этих зон могут быть не пустыми, а заполненными большими частицами, и при этом, испытывая недостаток в меньших пылевых частицах, которые эффективно рассеивают звёздный свет в определённых частотах. Через недостачу такой мелкой звёздной пыли, эти зоны кажутся пустыми, а большие обломки воспринимаются как невидимые на определённых длинах волн, использующихся для наблюдения.
«Если мы не видим рассеянный свет от диска, это не обязательно должно означать, что там ничего нет», - отмечает в своём новостном релизе Тил Бёрнстейл, ведущий автор исследований из Радиоастрономического института Макса Планка в Германии.
Во время изучения протопланетарного диска в видимом зрительном спектре или с помощью инфракрасного оборудования, обсерватории видят свет, который отражается или рассеивается благодаря крошечным пылевым частицам, которые соответствуют размеру частиц сигаретного дыма.
Однако, как поясняют существующие модели создания планет, материал внутри протопланетарного диска собирается вместе спустя определённое время, постепенно формируя всё большие и большие частицы, в конечном итоге создавая астероиды и протопланеты. Но прежде чем большая экзопланетная форма сформируется из пыльного материала, есть промежуточная стадия, когда появляющиеся зоны по факту заполнены большими обломками, которые отражают свет различными способами, делая их обнаружение невозможным в определённых длинах волн. В определённых условиях, эти частицы могут не формировать экзопланеты, вместо этого ограничиваясь бесконечным столкновением друг с другом.
Исследователи будут проводить дальнейшее наблюдение за зонами протопланетарных дисков с помощью более длинных волн, в надежде подтвердить обоснованность утверждений о том, что зоны, которые появляются пустыми, действительно заполнены большими обломками и остатками твёрдых пород.
С целью протестировать данную идею, исследователи собираются использовать Атакамскую Большую Миллиметровую/субмиллиметровая Решётка (ALMA), которая расположена в пустыне Атакама в Чили, для наблюдений за звездой Гидры. Звезда Гидра (TW Hydrae) - известная молодая звезда, имеющая окружающий её протопланетарный диск, находящийся на расстоянии 176 световых лет от Земли, в котором также были замечены указанные явления. Исследователям предстоит узнать, действительно ли там формируется новая экзопланета, визуально скрытая от наблюдения, или это всего лишь космическая иллюзия, которая лишь подтвердит скептицизм критиков.