«Открытие действительно захватывающее, поскольку оно знаменует собой самое первое обнаружение скоплений вокруг молодой звезды, которые потенциально могут дать начало планетам-гигантам», — отметила астроном Элис Зурло из Университета Диего Порталеса в Чили.
Астрономы впервые увидели, как рождаются газовые гиганты, подобные Юпитеру
С помощью Очень большого телескопа и ALMA астрономы обнаружили сгустки в толстом веществе вокруг звезды V960 Mon, которые могут коллапсировать под действием гравитации, образуя «семена» планет, подобных Юпитеру. Новоет открытие может помочь нам лучше понять формирование этих огромных миров, — процесс, окутанный пылью и тайной.
ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Weber et al.
Согласно моделям, газовые планеты-гиганты имеют два возможных пути формирования. Все начинается с молодой звезды, окруженной вращающимся материалом, оставшимся от формирования звезды. Именно из этих остатков рождаются планеты.
Первый способ — это аккреция ядра, точно такая же, как при формировании твердых планет (подобных Земле или Марсу). Это восходящая модель, в которой куски материала слипаются и накапливаются, превращаясь в планету. Другой способ — сверху вниз, так формируются звезды: более плотный комок в плотном облаке схлопывается под действием гравитации, образуя дочернюю планету. Это модель гравитационной неустойчивости.
Совмещенные результаты наблюдения V960: данные получены с ALMA и SPHERE
Оба сценария правдоподобны, поэтому астрономы искали признаки в веществе, окружающем молодые звезды, которые могли бы дать подсказки о ранних стадиях формирования планет. Недавние технологические и аналитические достижения сделали обнаружение небольших вариаций удаленного пылевого материала намного более простым и реалистичным, чем 10-20 лет назад.
Как рождаются газовые гиганты
V960 Mon — молодая звезда, находящаяся примерно в 7120 световых годах от нас в созвездии Единорога. Она настолько молода, что была замечена в яркой вспышке — событии, которое ученые интерпретируют как процесс аккреции, когда вещество из пылевого облака притягивается гравитацией все еще растущей звезды.
Наблюдения за звездой были сделаны с помощью оптического и ближнего инфракрасного прибора SPHERE на VLT через два года после вспышки 2014 года, когда объект вспыхнул в 20 раз ярче обычного. Анализ выявил странные структуры, похожие на спиральные рукава галактик, в материале вокруг V960 Mon. Это заставило группу ученых во главе с астрономом Филиппом Вебером из Университета Сантьяго, Чили, поспешить посмотреть, что они могут найти в радиоданных ALMA.
Слева — снимок SPHERE, справа — сделанный ALMA
Данные ALMA показали, что диск материала вокруг V960 Mon подвергается процессу, называемому фрагментацией, который является важной частью модели гравитационной нестабильности. Диск распадается на комки, которые превращаются в семена планет. И действительно, команда обнаружила сгустки в спиральных рукавах вокруг V960 Mon, масса каждого из которых в несколько раз превышает массу Земли.
«Никто никогда не видел реального наблюдения гравитационной нестабильности в планетарных масштабах — до сих пор», — заявил Вебер.
В будущем ученые собираются изучить и другие подобные молодые звезды в надежде обнаружить дополнительные доказательства фрагментации диска и гравитационной нестабильности при формировании планет.