Рентген: NASA/CXC/SAO/J. Дрейк и др., ИК: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех/Спитцер; Обработка изображений: NASA/CXC/SAO/N. Облако
Большинство звезд образуют скопления, называемые скоплениями или ассоциациями, в которые также входят очень массивные звезды. Эти гигантские звезды излучают большое количество высокоэнергетического излучения, которое может разрушить относительно хрупкие диски пыли и газа, которые находятся в процессе объединения в новые планеты.
Команда астрономов использовала рентгеновскую обсерваторию НАСА «Чандра» в сочетании с ультрафиолетовыми, оптическими и инфракрасными данными, чтобы показать, где могут находиться некоторые из самых опасных мест в звездном скоплении, где образование планет менее вероятно.
Целью наблюдений стало Лебедь OB2, ближайшее к нашему Солнцу крупное звездное скопление — на расстоянии около 4600 световых лет. Скопление содержит сотни массивных звезд, а также тысячи звезд меньшей массы. Команда использовала длительные наблюдения «Чандры», указывающие на различные области Лебедя OB2, а полученные изображения затем были объединены в одно большое изображение.
Наблюдения на глубине «Чандры» составили карту рассеянного рентгеновского света между звездами, а также позволили составить список молодых звезд в скоплении. Этот список был объединен с другими, используя оптические и инфракрасные данные, чтобы получить лучший подсчет молодых звезд в скоплении.
На этом новом составном изображении данные Чандры (фиолетовый цвет) показывают диффузное рентгеновское излучение и молодые звезды в Лебеде OB2, а инфракрасные данные с уже вышедшего из эксплуатации космического телескопа Спитцер НАСА (красный, зеленый, синий и голубой) показывают молодые звезды и более прохладная пыль и газ по всему региону.
Эта переполненная звездная среда содержит большое количество высокоэнергетического излучения, производимого звездами и планетами. Вместе рентгеновские лучи и интенсивный ультрафиолетовый свет могут оказать разрушительное воздействие на планетарные диски и системы в процессе формирования.
Диски, образующие планеты вокруг звезд, со временем естественным образом исчезают. Часть диска падает на звезду, другая часть нагревается рентгеновскими лучами и ультрафиолетовым излучением звезды и испаряется на ветру. Последний процесс, известный как «фотоиспарение», обычно занимает от 5 до 10 миллионов лет для звезд среднего размера, прежде чем диск исчезнет. Если рядом находятся массивные звезды, производящие больше всего рентгеновского и ультрафиолетового излучения, этот процесс можно ускорить.
Используя эти данные, исследователи нашли убедительные доказательства того, что диски, образующие планеты вокруг звезд, на самом деле исчезают гораздо быстрее, когда они находятся рядом с массивными звездами, которые производят много высокоэнергетического излучения. В регионах, где звезды расположены ближе друг к другу, диски также исчезают быстрее.
В областях Лебедя OB2 с меньшим количеством высокоэнергетического излучения и меньшим количеством звезд доля молодых звезд с дисками составляет около 40%. Для регионов с более энергичным излучением и большим количеством звезд эта доля составляет около 18%. Самый сильный эффект — то есть худшее место для потенциальной планетной системы — находится в пределах примерно 1,6 световых лет от самых массивных звезд в звездном скоплении.
В отдельном исследовании той же команды изучались свойства диффузного рентгеновского излучения в скоплении. Они обнаружили, что диффузное излучение более высокой энергии исходит из областей, где газовые ветры, дующие от массивных звезд, столкнулись друг с другом. Это делает газ более горячим и производит рентгеновские лучи. Менее энергичное излучение, вероятно, исходит от газа в скоплении, сталкивающегося с газом вокруг скопления.
Доступны две отдельные статьи, описывающие данные Чандры с Cygnus OB2. Статья об опасных зонах планеты, подготовленная Марио Джузеппе Гуарчелло (Национальный институт астрофизики в Палермо, Италия), появилась в ноябрьском номере Astrophysical Journal Supplement Series за 2023 год.
Статья о диффузном излучении, проведенная Хуаном Факундо Альбасете-Коломбо (Университет Рио-Негро в Аргентине), была опубликована в том же выпуске серии дополнений к Astrophysical Journal.
