Масивний газовий диск піднімає питання щодо перегляду теорії формування планет

Астрономи, використовуючи Атакамський великий міліметровий/субміліметровий масив (ALMA), знайшли молоду зірку, оточену дивовижною масою газу. Зірці під назвою "49 Ceti" 40 мільйонів років, і звичайні теорії утворення планет передбачають, що до цього віку газ повинен був зникнути. Загадково велика кількість газу вимагає перегляду нашого сучасного розуміння формування планет.

Про це говориться в прес-релізі Національної астрономічної обсерваторії Японії (NAOJ).

Планети утворюються навколо молодих зірок у пилових газоподібних дисках, що називаються протопланетними дисками. Частинки пилу агрегуються разом, утворюючи землеподібні планети, або перетворюються на ядра більш масивних планет, збираючи велику кількість газу з диска для утворення юпітеро-подібних газових планет-гігантів. Згідно із сучасними теоріями, з часом газ в диску або вбудовується в планети, або видувається радіаційним тиском від зірки в центрі. Зрештою, зірку будуть оточувати планети та диск із пилового сміття. Цей диск із пилу, який називається сміттєвим диском, означає, що процес формування планети майже закінчений.

Останні досягнення у радіотелескопії піднесли сюрприз у цій області. Астрономи виявили, що кілька сміттєвих дисків все ще містять деяку кількість газу. Якщо газ залишатиметься у сміттєвих дисках довго, то насіння планет може мати достатньо часу та матеріалу, щоб перетворитися на планети-гіганти, такі як Юпітер. Тому газ у сміттєвому диску впливає на склад планетарної системи, що утворюється.

"Ми виявили атомний вуглецевий газ у сміттєвому диску поблизу 49 Ceti, використовуючи понад 100 годин спостережень на телескопі ASTE", - каже Ая Ґігучі, астроном з NAOJ. ASTE - радіотелескоп діаметром 10 метрів в Чилі, яким керує NAOJ. "Продовжуючи, ми використовували ALMA, щоб отримати більш детальний вигляд, і це піднесло нам другий сюрприз. Вуглецевого газу поблизу 49 Ceti виявилося у 10 разів більше, ніж за нашими попередніми оцінками", - додав астроном.

Новини за подібною темою:

		Екзопланета, спіймана на "шпильковому повороті", сигналізує про те, як формуються гарячі юпітери
		Водні світи, які пережили смерть своїх зірок, можуть добре підходити для пошуків життя
		Астрономи знайшли дивні мінінептуни

Завдяки високій роздільній здатності ALMA, команда вперше побачила просторове розповсюдження атомів вуглецю у сміттєвому диску. Атоми вуглецю більш широко розповсюджені, ніж оксид вуглецю - друга найбільш поширена молекула навколо молодих зірок, тоді як найпоширенішою є молекула водню. Кількість атомів вуглецю є настільки великою там, що команда навіть виявила слабкі радіохвилі від рідкісної форми вуглецю, 13С. Це перше виявлення випромінювання 13С на 492 ГГц у будь-якому астрономічному об’єкті, яке, як правило, приховане за випромінюванням нормального 12С.

"Кількість 13С становить лише 1% від 12С, тому виявлення 13С у сміттєвому диску було абсолютно несподіваним, - каже Ґігучі. - Це однозначні докази того, що 49 Ceti має на дивно велику кількість газу."

Яке походження газу? Дослідники запропонували дві можливості. Перша: це залишковий газ, що пережив процес розсіювання в останній фазі формування планети. Однак, кількість газу біля 49 Ceti порівнянна з кількістю газу навколо набагато молодших зірок у активній фазі формування планет. Не існує теоретичних моделей, які б пояснили, яким чином стільки газу могло протриматися так довго. Інша можливість полягає в тому, що газ виділився при зіткненні дрібних тіл, таких як комети. Але кількість зіткнень, необхідних для того, щоб пояснити велику кількість газу поблизу 49 Ceti, занадто велика, щоб улагодити це в сучасних теоріях. Нинішні результати ALMA спонукають до перегляду моделей формування планет.

Читайте ще цікаві новини про космос.

• Екзопланети
• утворення планет