ALMA показала место формирования экзопланеты⁠⁠

ALMA показала место формирования экзопланеты

На сегодняшний день астрономы открыли свыше 5 тысяч экзопланет. Считается, что они возникли из пылевых зерен микронного размера в протопланетных дисках, которые окружают молодые звезды. Однако как именно эти пылевые зерна накапливаются на месте и приводят к образованию планетарных систем, остается неизвестным.

Находящаяся в 370 световых годах от Земли PDS 70 — единственная известная нам звездная система, где имеются уже две сформировавшиеся экзопланеты внутри протопланетного диска, существование которых подтверждено оптическими и инфракрасными наблюдениями. Выяснение распределения пылевых зерен в этом объекте позволит астрономам лучше понять, как они взаимодействуют между собой и влияют на последующее планетообразование. Для этого они задействовали комплекс радиотелескопов ALMA.

Предыдущие наблюдения с помощью ALMA в диапазоне 0,87 мм выявили кольцеобразную эмиссию от пылевых зерен за пределами планетарных орбит. Однако источник излучения может быть оптически толстым (непрозрачным, когда пылевые зерна на ближней стороне заслоняют те, что находятся позади них), и наблюдаемое распределение излучения может неточно отражать распределение пылевых зерен.

Поэтому исследователи провели новые наблюдения на длине волны 3 мм, чтобы более достоверно определить распределение пылевых зерен. Они показали, что эмиссия пыли сосредоточена в определенном направлении в пылевом кольце за пределами экзопланет. Это говорит о том, что пылевые зерна, являющиеся строительными блоками экзопланет, скапливаются в узкой области и образуют локализованное скопление.

Находка предполагает, что уже сформировавшиеся экзопланеты взаимодействуют с окружающим диском, концентрируя пылевые зерна в узкой области на внешнем краю своей орбиты. В будущем из этих сгустков пыли вырастает новая экзопланета. Формирование планетарных систем, таких как наша Солнечная, можно объяснить последовательным формированием планет изнутри наружу путем повторения процесса, наблюдающегося в PDS 80.

По словам ученых, это открытие стало огромные вкладом в наше понимание того, как именно формируются экзопланеты. Кроме того, оно еще раз показало важность проведения наблюдений в различных диапазонах длин волн. В случае с PDS 70 экзопланеты были обнаружены в оптическом и инфракрасном диапазонах, а протопланетный диск наблюдался в миллиметровом диапазоне.