Сеть ALMA показала раннюю фазу системы планет

Протопланетные диски, по-видимому, могут поглощать материал из своего материнского облака дольше, чем предполагалось. Это было теперь показано наблюдениями молодой звездной системы [BHB2007] 1 с помощью сети радиотелескопов ALMA. Открытие важно для лучшего понимания дальнейшей эволюции планетных систем.

Звездные системы возникают в межзвездных газопылевых облаках. В результате их коллапса образуются молодые звезды, являющиеся частью протопланетного диска. В нем создаются планеты, а вокруг них очищается пространство.

Наблюдения сети радиотелескопов ALMA показали протопланетный диск, который имеет большое отверстие, но по протяженным газовым нитям все еще подпитывается окружающим облаком. Это показывает, что аккреция (приращение) материала на протопланетном диске длится дольше, чем предполагалось. Это оказывает влияние на развитие будущей планетной системы.

Команда, возглавляемая доктором Дж. Фелипе Алвесом из Центра астрохимических исследований (CAS) Института внеземной физики (MPE) им. Макса Планка использовала ALMA для исследования процесса аккреции в [BHB2007] 1, звездной системе на конце туманности. Данные ALMA показывают вокруг протозвезды газопылевой диск, а вокруг него - большие газовые нити.

На этом изображении в искусственных цветах показаны аккреционные волокна вокруг протозвезды [BHB2007] 1. Большие структуры представляют собой потоки молекулярного газа (CO), питающего околозвездный диск вокруг протозвезды. В разрезе показан выброс пыли от диска при взгляде сбоку. «Дыры» на карте пыли представляют собой огромную кольцевую полость, которую можно увидеть (сбоку) в структуре диска Фото: MPE

Ученые интерпретируют эти волокна как аккреционные токи, которые питают диск материалом из окружающего облака. Диск дополнительно обрабатывает поступающий материал и подает его в протозвезду. Наблюдаемая структура очень необычна для звездных объектов на этой стадии развития - возрастом около миллиона лет - когда околозвездный диск уже сформирован и созрел для образования планет.

«Мы были весьма удивлены, увидев, что на диск падали такие четкие аккреционные волокна. Активность этих нитей показывает, что диск все еще растет, питая при этом протозвезду».
Дж. Фелипе Алвес

Команда также обнаружила огромную полость внутри диска шириной 70 астрономических единиц. Она охватывает компактную область горячего молекулярного газа. Кроме того, дополнительные данные с VLA на радиочастотах указывают, что в той же точке, где был обнаружен горячий газ, есть нетепловое излучение. Оба свидетельства показывают, что в полости находится «субзвездный» объект - гигантская молодая планета или коричневый карлик. Когда этот спутник накапливает материал с диска, он нагревает газ и, возможно, вызывает сильные ионизированные ветры и / или джеты. По оценкам команды, для появления такой щели в диске необходим объект, масса которого составляла бы 4-70 масс Юпитера.

«Мы представляем новый случай возникновения звезд и планет, в котором оба объекта образуются одновременно. Наши наблюдения предоставляют убедительные доказательства того, что протопланетные диски продолжают собирать материал даже после того, как планеты сформировались. Это важная информация, потому что свежий материал, который попадает на диск, оказывает влияние на химический состав возникающей планетной системы и на ее динамическую эволюцию».
Паола Казелли, директор MPE и глава группы CAS

Эти наблюдения также накладывают ограничения на временные рамки образования планет и развития диска. Они проливают свет на то, как из исходного облака образуются звездные системы. Команда сообщает о своей работе в Astrophysical Journal Letters.

Источник: astronews.com