Структуры в кольцах пыли не говорят о формировании планет

Эллиптическое кольцо пыли вокруг звезды Фомальгаут Рисунок: NASA/ESO

Структуры, обусловленные взаимодействием между газом и пылью, не обязательно вызывают возникновение планет.

Молодые звезды часто окружены "дисками из обломков", оставшимися, по мнению учёных, после формирования планетарной системы, аналогичной поясу Койпера в Солнечной системе. Многие из этих дисков, состоящих из пыли, каменных обломков и, возможно, даже более крупных небесных тел, имеют разные структуры: отверстия, кольца, уплотнения.

До сих пор астрономы видели в таких отклонениях указание на существование невидимых планет. Примером является звезда Фомальгаут, отстоящая от нас на 25 световых лет.

Системы Фомальгаут с кольцом пыли вокруг звезды Фото NASA, ESA, P. Kalas

Из наличия эллиптического пылевого кольца астрономы делали вывод о существовании там планеты, размером с Юпитер.

Графическое изображение пылевого диска вокруг звезды TW Гидры. До сих пор разрыв объяснялся гравитацией планеты, его существование, однако, ставит сомнение теорию формирования планет Рисунок: NASA

Однако открытие отверстия в диске вокруг звезды TW Гидры заставило исследователей недавно даже усомниться в теории формирования планет: звезда в возрасте всего восьми миллионов лет была еще слишком молода для возникновения планет, которые могли бы создать это отверстие.

Теперь астрономы должны пересмотреть эти положения: взаимодействие газа и пыли уже само по себе может привести к образованию таких структур, полагают исследователи из США. Предыдущий анализ динамики газопылевых дисков пренебрег важным аспектом, а именно, эффектом обратной связи между газом и пылью, считают Владимир Лира из Jet Propulsion Laboratory в Пасадене и Марк Кушнер из Центра космических полетов Годдарда, НАСА, Гринбелт, штат Мэриленд.

Сопротивление газовых потоков заставляет пыль накапливаться в регионах с более высоким давлением газа. Однако и пыль влияет на газ: под воздействием излучения звезды она нагревается и отдает тепло газу. Это, в свою очередь, увеличивает давление газа, что приводит к дальнейшему сжатию пыли. Такая положительная взаимосвязь может привести к образованию различных структур, особенно часто к формированию плотных сгустков и колец.

Пылевое кольцо вокруг звезды Фомальгаут Фото: NASA, ESA, P. Kalas

По мнению Кушнера и Лиры, для объяснения таких структур не требуется вывод о том, что в дисках должны обязательно быть планеты. Астрофизики уточнили также, как отличать два различных сценария, а именно, по наблюдению газа в непосредственной близости от сгустков пыли. До сих пор, однако, такие наблюдения еще не достаточно точны, пишет pro-physik.de.