V-kosmose.com

«Пушистые» пылинки вырастают в детские планеты

Самая мощная в мире радио обсерватория шпионит за пушистыми микроскопическими частицами пыли, которые образуют составные элементы вокруг молодой звезды.

Как формируется детская планета? Казалось бы, ответ прост. Берете огромное количество пыли на орбите молодой звезде, сжимаете его и – вуаля! – получаете семя новорожденной планеты, вокруг которой сила тяжести притягивает все больше и больше материала, создавая полномасштабную протопланету.

Хотя с логической точки зрения все верно, но остается еще много загадок. Астрономы до сих пор не уверены, как околозвездные газ и пыль образуют планеты. Этот вопрос – многолетняя тайна, лежащая в основе планетарной модели формирования, но мы близки к некоторым разгадкам.

Сейчас крупнейшая радио обсерватория изучает свет, исходящий от молодой звезды, чтобы понять процесс формирования.

Атакамскую большую (антенную) решетку миллиметрового диапазона (ALMA) в Чили использовали для изучения определенного типа поляризации радиоволн, идущих от 5 млн-летней звезды HD 142527. Она, с весом в примерно 2 раза больше солнечного и расположенная в 500 световых лет от Земли, обладает кольцом пыли и газа. Астрономы полагают, что они формируют строительные блоки планетарной системы. Но загадкой остается то, как эта пыль превратится из микроскопических пятнышек в огромные скалистые планеты размером в тысячи миль.

Поскольку зерна пыли – это, в основном, «семена» будущих экзопланет, Акимаса Катаока из Гейдельбергского университета и Национальной астрономической обсерватории Японии и его команда использовали точные приборы ALMA для изучения ориентации и поляризации радиоволн, идущих от кольца.

Радиоволны излучаются звездами, а затем развеиваются в виде частиц в кольце. Информация о частицах – это, как «отпечаток пальца». Катаока смог различить размер частиц и наткнулся на сюрприз: отдельные частицы были намного меньше, чем предполагалось в предыдущих исследованиях. Оказывается, что основные пылевые зерна, из которые будут формироваться планеты, занимают всего 150 микрометров в ширину. Это примерно в 2 раза меньше зернышка поваренной соли и в 10 раз меньше ожиданий.

Это создает проблему с предыдущими моделями формирования и только разжигает интерес ученых.

Новое исследование показывает, что это не простые сферические частицы, а «пушистые». То есть, много мелких частиц слипаются и образуют более сложные объекты. Поэтому ранее обнаруженные более крупные частицы – скопления мелких. А механизм, с помощью которого это происходит, мог бы стать главным механизмом в процессе рождения планеты.

«Благодаря высокой чувствительности ALMA мы обнаружили крошечный сигнал и получили информацию о форме частички пыли», – сказал Катаока. – «Это был первый шаг в исследованиях эволюции пыли с поляриметрией. Я считаю, что дальше нас ждет еще много удивительного».

Согласно ранним исследованием Катаока, эти «пушистые пыльные агрегаты» образуются после сжатия давлением от излучения молодой звезды. В конце концов, они становятся настолько массивными, что привлекают больше материала своей силой притяжения и создают «семена» планет.