Звезда и её нерождённые планеты

Пылевой диск, окружающий звезду TW Гидры, вероятно, мог бы сигнализировать о процессе формирования планет. Однако, астрофизики утверждают, что скорее всего внутренние области пылевого диска указывают на его будущее уничтожение.

Астрофизик Barbara Ercolano, Мюнхенский университет Людвиги-Максимилиана (LMU), полагает, что мы наблюдаем разрушение протопланетного диска.

Фотографии появившиеся в конце Марта наэлектризовали учёных. На фотографиях ясно виден красно-оранжевый диск с кольцевыми пустотами, который выглядит как грампластинка. Толька эта пластинка не отсылает нас к психоделическим 60-м. Это чёткий портрет протопланетного диска, состоящего из газа и гранул пыли, окружающий юную звезду. Кроме того, диск разделен кольцевыми канавками, почти не содержащими никакого вещества. Астрофизики полагают, что это свидетельство существования планет, которые вытолкнули все материалы со своего пути. В дополнение к этому, одна из канавок находится на таком же расстоянии от звезды, как и наша Земля. Высокая вероятность нахождения планеты подобной Земле, подстегнула астрономов на тщательное изучение явления.

Сегодня международная команда учёных под руководством профессора Barbara Ercolano (LMU) совместила результаты наблюдений за диском с теоретическими моделями формирования планет. Выяснилось, что это вовсе не процесс формирования планет. Хотя, глядя на снимки, создаётся впечатление, что мы наблюдаем процесс аккреции вещества протопланетой, на самом деле – это процесс испарения газопылевого диска, фотоиспарение. Фотоиспарение происходит когда интенсивное излучение молодой звезды разогревает вещество диска и раздувает его в окружающий космос. Несмотря на то, что надежды на нахождение протопланеты подобной Земле скорее всего испарятся вместе газопылевым диском, учёные нашли другой повод для радости. Теперь исследователи могут наблюдать беспрецедентные до сих пор детали процесса фотоиспарения. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Звезда TW Гидры находится в 175 световых годах от Земли. Это делает её популярным объектом для наблюдений. Звезда очень молода, её возраст всего 106 лет. Газопылевой диск ориентирован практически перпендикулярно линии взгляда, что позволяет очень детально рассмотреть его структуру. Фотографии сделаны с помощью Атакамской большой антенной решётки (ALMA), расположенной в Чили. Телескоп смог сделать снимки в миллиметровом диапазоне.

Фотоиспарение – это одна из главных сил, определяющих дальнейшую судьбу газопылевого диска. Эта сила не только разрушает диск, который живёт около 10 млн. лет, но и ограничивает рост протопланет, поглощающих газ и пыль в процессе своего формирования. Пробелы в диске, которые образуются в процессе фотоиспарения газа из диска, позволяют образоваться планете, поскольку газ не препятствует объединению гранул пыли. Кроме того этот процесс паркует планеты на стабильные орбиты. Правда в случае TW Гидры процесс фотоиспарения вряд ли приведёт к формированию планет в обозримом будущем. Скорее всего газ и пыль будут рассеяны раньше, чем процесс аккреции частиц приведёт к образованию устойчивых колец протопланетного материала.