Новый «виртуальный» радиотелескоп e-MERLIN позволил ученым исследовать камешки в протопланетных дисках вокруг молодых звезд. Это открытие подтверждает, что они являются важной стадией формирования планет.
Механизмы образования планетных систем
Ключевой метод формирования планет наконец получил подтверждение наблюдениями благодаря сети радиотелескопов в Великобритании, которые обнаружили существование огромного количества сантиметровых камней, слипающихся и превращающихся в планеты вокруг двух молодых звезд.
«Этого потенциально достаточно для формирования планетных систем, больших, чем наша Солнечная система», — заявила Кэти Гестерли из обсерватории Square Kilometer Array (SKA), штаб-квартира которой расположена в радиообсерватории Джодрелл-Бэнк в Великобритании.
Молекулярное облако Тельца — одна из ближайших к нам звездных областей, находящаяся на расстоянии около 430 световых лет. Вокруг многих молодых светил, которые вырываются из молекулярного облака, когда их ультрафиолетовое излучение прорезает газ, находятся протопланетные диски. Это диски из газа и пыли, из которых конденсируются планеты.
Модель аккреции «гальки»
Точный механизм формирования планет до сих пор остается предметом исследований. Одной из популярных моделей, которая может помочь объяснить существование газовых гигантов, является модель аккреции гальки. Она предполагает, что пыль в диске застывает и конденсируется в гальку размером в сантиметры, которая затем быстро накапливается, аккрецируя и образуя большие скалистые тела размером с суперземлю, которые имеют достаточную массу, чтобы оказывать гравитационное притяжение, способное притягивать большое количество газа с диска.
Однако у этой модели есть проблемы. Некоторые моделирования не могут обеспечить аккрецию камней друг к другу, а не их разбивание при столкновении. Также не понятно, какую роль они играют в формировании меньших планет. И до сих пор, хотя миллиметровые частицы пыли были обнаружены в протопланетных дисках на субмиллиметровых длинах волн с помощью ALMA, Атакамской большой миллиметровой / субмиллиметровой решетки, частицы размером в сантиметры не были обнаружены.
Исследования с помощью радиоинтерферометра e-MERLIN
Здесь на помощь приходит e-MERLIN, радиоинтерферометр, соединяющий семь радиотелескопов в Великобритании с помощью сверхбыстрой оптоволоконной сети, центром которой является обсерватория Джодрелл-Бэнк в Чешире. Холодные гальки размером в сантиметры в протопланетных дисках излучают радиоволны длиной около 4 сантиметров (1,6 дюйма), которые e-MERLIN способен различить.
Нацелившись на две звезды в молекулярном облаке Тельца — DG Тельца и HL Тельца, — e-MERLIN обнаружил гальки размером в сантиметры по всему их протопланетному диску.
«Эти наблюдения показывают, что диски, такие как DG Тельца и HL Тельца, уже содержат резервуары камешков, из которых образуются планеты, находящиеся на орбитах, как минимум, подобных орбите Нептуна», — говорит Гестерли.
Эти выводы были сделаны в рамках проекта PEBBLeS (Planet Earth Building Blocks — a Legacy eMERLIN Survey), возглавляемого Джейн Гривз из Кардиффского университета.
Обнаружить эти камешки нелегко. Не только потому, что для этого нужна радиообсерватория, способная наблюдать на волнах длиной всего 4 см, как e-MERLIN, но и потому, что, согласно теории, после образования камешки должны быстро слипаться и образовывать ядра планет.
По материалам www.space.com
