Кольца в протопланетном диске молодой звезды могут указывать на формирование планет

    image
    Созвездие Тельца, система HL Tau. Фото: Хаббл.

    С конца прошлого года астрономический мир активно обсуждает уникальное изображение, полученное из Чилийской обсерватории при помощи Атакамской Большой Миллиметровой/Субмиллиметровой Решетки (ALMA), сообщает extremetech.com. Оно показывает четкие пробелы в протопланетном диске вокруг звезды HL Tau. При анализе этого изображения мнения астрономов разделились: одни считают, что эти пробелы являются доказательством ранней стадии формирования из протопланетной туманности планет вокруг звезды, другие же считают, что подобная система стабильна и планет быть не может. Команда астрономов во главе с Даниэлем Тамайо из университета Торонто думает, что это изображение показывает нам раннюю стадию формирования планет. Многое указывает на то, что он и его коллеги правы.

    По звездным меркам HL Tau еще очень молода: ее возраст по различным оценкам составляет от ста тысяч до одного миллиона лет. Расположена звезда на расстоянии 450 световых лет от Земли в созвездии Тельца. Изображение, полученное ALMA в октябре 2014 года, являлось результатом калибровки аппарата, то есть, фактически, было получено случайно. Никто из астрономов не ожидал получения изображения звезды HL Tau в подобном высоком качестве. Сейчас это лучший снимок звезды за всю историю наблюдений.

    image
    Система HL Tau. Кликабельно.

    Даниэль, как и многие другие ученые, изначально был настроен скептически по отношению к идее о том, что изображение, захваченное ALMA, отражает раннюю стадию формирования планет в протопланетном диске. Мы знаем, что большие планеты в ходе своего формирования как бы «вырезают» кольца пустоты в газовом облаке вокруг звезды, однако, на снимках звезды HL Tau эти кольца расположены слишком близко друг к другу. На примере нашей солнечной системы, орбиты газовых гигантов находятся на огромных расстояниях друг от друга, что исключает серьезное гравитационное взаимодействие между ними.

    Сначала Тамайо смоделировал подобную систему с газовыми гигантами размером с Сатурн и больше, однако результаты показали мощное гравитационное взаимодействие между планетами, которое привело бы к их сходу с орбит.


    Модель не-резонансной системы.

    Эти данные абсолютно не вписывались в картину, полученную при помощи ALMA. Исследователь не остановился на отрицательном результате и продолжил свою работу по моделированию. На этот раз была выбрана «резонансная» конфигурация звездной системы и изображение полученное Чилийской обсерваторией стало обретать смысл.


    Модель резонансной системы.

    Суть резонансной системы заключается в том, что планеты могут иметь орбиты, которые проходят очень близко друг к другу, или даже пересекаются в определенных местах, но скорость вращения планет вокруг светила такова, что они никогда гравитационно не взаимодействуют друг с другом. Яркий тому пример: планеты Плутон и Нептун нашей системы. Они имеют точку пересечения орбит, но вращаются вокруг звезды с такой скоростью, что на протяжении миллиардов лет никак друг на друга серьезно не влияли. Резонансная модель системы HL Tau, созданная Даниэлем Тамайо, отлично сочетается с изображением, полученным ALMA. Исходя из его предположений, даже если все пять планет имеют размеры Сатурна, при подобной конфигурации они могут оставаться стабильны.

    image
    На этом изображении сравниваются размеры Солнечной системы и протопланетарного диска системы HL Tau. Хоть исследуемая звезда и намного меньше нашей, диск HL Tau почти в три раза больше, чем расстояние от Солнца до Нептуна. Кликабельно.

    Благодаря исследованиям команды Тамайо, пустые кольца в протопланетном диске вокруг HL Tau, которые мы видим на снимке ALMA, могут являться свидетельством наличия планет. Но есть одно большое «НО». Расчеты при моделировании резонансной системы проводились с учетом гравитационного взаимодействия с протопланетным диском. Как только он рассеется, вся система гравитационного взаимодействия может «развалиться» и стать не-резонансной, как на первом видео. Вполне вероятно, что и другие системы прошли через подобное, так как орбиты многих планет имеют весьма похожие, эксцентричные орбиты. Наша же солнечная система, возможно, формировалась проще.
    Поделиться публикацией
    Никаких подозрительных скриптов, только релевантные баннеры. Не релевантные? Пиши на: adv@tmtm.ru с темой «Полундра»

    Зачем оно вам?
    Реклама
    Комментарии 0

    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.