Это исследование объединяет наблюдения за более чем 80 молодыми звездами, вокруг которых в впечатляющих дисках могут образовываться планеты. На этой небольшой выборке из обзора показаны 10 дисков из трех областей нашей галактики, наблюдаемых в статьях. V351 Ori и V1012 Ori расположены в самом отдаленном из трех регионов, богатом газом облаке Ориона, примерно в 1600 световых годах от Земли. DG Tau, T Tau, HP Tau, MWC758 и GM Aur расположены в регионе Тельца, а HD 97048, WW Cha и SZ Cha можно найти в Хамелеоне I, все из которых находятся примерно в 600 световых годах от Земли. Фото: ESO/C. Гинский, А. Гаруфи, П.-Г. Валегард и др.
В серии исследований группа астрономов пролила новый свет на увлекательный и сложный процесс формирования планет. Потрясающие изображения, полученные с помощью Очень Большого Телескопа Европейской Южной Обсерватории (VLT ESO) в Чили, представляют собой одно из крупнейших когда-либо исследований дисков, формирующих планеты. Исследование объединяет наблюдения за более чем 80 молодыми звездами, вокруг которых могут образовываться планеты, предоставляя астрономам огромное количество данных и уникальную информацию о том, как возникают планеты в разных регионах нашей галактики.
«Это действительно сдвиг в нашей области исследований», — говорит Кристиан Гински, преподаватель Университета Голуэя, Ирландия, и ведущий автор одной из трех новых статей, опубликованных в журнале «Астрономия и астрофизика». «Мы перешли от интенсивного изучения отдельных звездных систем к этому огромному обзору целых регионов звездообразования».
На сегодняшний день обнаружено более 5000 планет, вращающихся вокруг звезд, отличных от Солнца, часто в системах, заметно отличающихся от нашей Солнечной системы. Чтобы понять, где и как возникает это разнообразие, астрономы должны наблюдать богатые пылью и газом диски, окружающие молодые звезды, — колыбели формирования планет. Их лучше всего найти в огромных газовых облаках, где формируются сами звезды.
Как и в случае со зрелыми планетными системами, новые изображения демонстрируют необычайное разнообразие дисков, формирующих планеты. «На некоторых из этих дисков видны огромные спиральные рукава, предположительно приводимые в движение сложным балетом вращающихся по орбитам планет», — говорит Гински.
«На других изображены кольца и большие полости, образовавшиеся при формировании планет, а третьи кажутся гладкими и почти дремлющими среди всей этой суеты деятельности», — добавляет Антонио Гаруфи, астроном Астрофизической обсерватории Арчетри Итальянского национального института астрофизики (INAF). и ведущий автор одной из статей.
Команда изучила в общей сложности 86 звезд в трех различных областях звездообразования нашей галактики: Телец и Хамелеон I, находящиеся примерно в 600 световых годах от Земли, и Орион, богатое газом облако, находящееся примерно в 1600 световых годах от нас. Известно, что это место рождения нескольких звезд, массивнее Солнца. Наблюдения собирала большая международная группа, в которую вошли учёные из более чем 10 стран.
Команда смогла извлечь из набора данных несколько ключевых идей. Например, в Орионе они обнаружили, что звезды в группах по две и более звезд с меньшей вероятностью будут иметь большие диски, образующие планеты. Это значительный результат, учитывая, что в отличие от нашего Солнца, у большинства звезд в нашей галактике есть спутники. Кроме того, неровный внешний вид дисков в этом регионе предполагает возможность присутствия в них массивных планет, что может привести к деформации дисков и смещению их ориентации.
Диски планетарных образований ESO — цветные инфракрасные изображения планетарных образований, полученные Очень Большим Телескопом Европейской Южной Обсерватории. Фото: ESO/Кристиан Гински/Университет Голуэя.
Хотя диски, образующие планеты, могут простираться на расстояния, в сотни раз превышающие расстояние между Землей и Солнцем, их расположение в нескольких сотнях световых лет от нас делает их похожими на крошечные уколы в ночном небе. Для наблюдения за дисками команда использовала сложный спектро-поляриметрический высококонтрастный прибор для исследования экзопланет (SPHERE), установленный на VLT ESO. Современная адаптивная оптическая система SPHERE корректирует турбулентные эффекты земной атмосферы, обеспечивая четкие изображения дисков. Это означало, что команде удалось получить изображения дисков вокруг звезд с массой всего в половину массы Солнца, которые обычно слишком тусклые для большинства других доступных сегодня инструментов.
Дополнительные данные для обзора были получены с помощью инструмента X-shooter VLT, который позволил астрономам определить, насколько молоды и массивны звезды. С другой стороны, Большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка Атакамы (ALMA), партнером которой является ESO, помогла команде лучше понять количество пыли, окружающей некоторые звезды.
По мере развития технологий команда надеется еще глубже проникнуть в суть планетообразующих систем. Например, большое 39-метровое зеркало будущего Чрезвычайно Большого Телескопа (ELT) ESO позволит команде изучить самые внутренние области вокруг молодых звезд, где могут формироваться каменистые планеты, подобные нашей.
На данный момент эти впечатляющие изображения предоставляют исследователям кладезь данных, которые помогут разгадать тайны формирования планет.
«Почти поэтично, что процессы, которые знаменуют начало пути к формированию планет и, в конечном итоге, к жизни в нашей Солнечной системе, могут быть такими прекрасными», — заключает Пер-Гуннар Валегард, докторант Амстердамского университета, Нидерланды. который руководил исследованием Ориона. Валегард, который также работает по совместительству учителем в Международной школе Хилверсюм в Нидерландах, надеется, что изображения вдохновят его учеников стать учеными в будущем.
Это исследование было представлено в трех статьях, опубликованных в журнале Astronomy & Astro Physics. Представленные данные были собраны в рамках программы гарантированного времени консорциума SPHERE, а также большой программы ESO DESTINYS (Исследование эволюции диска посредством визуализации близлежащих молодых звезд).
