Изследване на протопланетарни дискове, които заобикалят младите звезди в зоната

Изследване на протопланетарни дискове, които заобикалят младите звезди в зоната на съзвездие Телец, е посочило в по-високо от предстоящото количество дискове с характерности, предполагащи зараждащи се планети. Планети от вида „ Супер Земя “ и планети с размера на „ Нептун “ могат да се образуват към младите звезди в доста по-големи количества, в сравнение с смятаха учените до момента, демонстрират нови проучвания на интернационален екип астрономи.

Наблюдавайки млади звезди в звездно образуващ район в съзвездието Телец, учените откриха, че доста от тях са заобиколени от структури, които най-добре могат да бъдат обяснени като следи, основани от невидими млади планети в процеса на формиране. Изследванията, оповестени в Astrophysical Journal, оказват помощ на учените по-добре да схванат по какъв начин е зародила нашата лична слънчева система.

Преди към 4.6 милиарда години нашата слънчева система е била въртяща се към новороденото Слънце вълнообразна конструкция от газ и прахуляк. В ранните стадии, този по този начин наименуван „ протопланетарен диск “ няма забележими черти, само че скоро елементи от него стартират да се сливат в масиви от материя – бъдещите планети. Като събират нов материал по време на пътешествието си към Слънцето, те се разрастват и стартират да раздират елементи от пръстена и диска, от който се образуват. Така, с течение на времето прашният диск отстъпва място на относително подредената система, която познаваме през днешния ден, състояща се от планети, луни, метеорити и понякога комети.

Учените употребяват този сюжет за метода, по който нашата Слънчева система се е образувала при наблюдения на протопланетарни дискове към други звезди, които са задоволително млади, с цел да бъдат в развой на раждане на нови планети. Използвайки астрономическата обсерватория Atacama Large Millimeter Array, или АLMA, състояща се от 66 радиотелескопи и ситуирана на височина от 5059 м. в пустинята Атакама в Чили, екипът прави изследване на млади звезди в звездно образуване от района на съзвездие Телец. Това е голям облак от газ и прахуляк, ситуиран на скромните 450 светлинни години от Земята.

Когато откривателите следят 32 звезди, заобиколени от протопланетарни дискове, те откриват, че 12 от тях имат пръстени и пролуки в тях, структури, които съгласно измерванията и изчисленията на екипа могат най-добре да се обяснят с съществуването на зараждащи се планети.

„ Това е вълнуващо, тъй като за пръв път статистическите данни за екзопланетите, които допускат, че планетите от вида „ супер Земя “ и тези с размерите на Нептун, теоретично са най-често срещаните типове планети, в този момент се удостоверяват от наблюденията на протопланетарни дискове “, споделя водещият създател на проучването Фън Лонг, от Института за астрономия и астрофизика в Пекинския университет, Китай.

Някои протопланарни дискове наподобяват идентични, наподобяващи палачинки обекти, които нямат никакви черти или шарки. В същото време, се следят и концентрични ярки пръстени, разграничени от пролуки, само че защото при предходните проучвания вниманието е било ориентирано към най-ярките от тези обекти, тъй като те са по-лесни за намиране, не е било ясно какъв брой постоянно се срещат дискове имащи структури на пръстени и процепи.

Това проучване показва резултатите от първото изследване, при което целевите дискове са били определени без значение от тяхната бляскавост – с други думи, откривателите не са знаели дали някоя от техните цели е имала пръстеновидни структури, когато са ги избрали за проучването.

„ Повечето предходни наблюдения бяха ориентирани към разкриване на съществуването на доста солидни планети, които ние знаем, че са необичайност, които са провокирали огромни вътрешни дупки или пролуки в ярки дискове “, споделя съавторът на проучването Паола Пинила, от Обсерваторията на университета в Аризона. „ Докато в някои от тези ярки дискове бяха открити солидни планети, доста малко се знаеше за по-малко ярките дискове “.

Екипът, който включва и Нейтън Хендлер и Илария Паскучи, мери свойствата на пръстените и отворите в тях, следени с ALMA, и проучва данните, с цел да оцени вероятните механизми, които могат да причинят следените пръстени и процепи в диска. Въпреки че тези структури могат да бъдат издълбани от планети, предходни проучвания демонстрират, че те могат да бъдат основани и от други резултати. В един постоянно предсказан сюжет, по този начин наречените ледникови линии, породени от промени в химията на праховите частици в диска в отговор на дистанцията до приемащата звезда и нейното магнитно поле, основават промени на налягането в диска. Тези резултати могат да основат вариации в диска, проявяващи се като пръстени и процепи в него.

Изследователите са направили разбори за тестване на тези различни пояснения, само че не са открили никакви взаимовръзки сред звездните свойства и моделите на пролуките и пръстените, които са следили.

„ Следователно можем да изключим всекидневно предлаганата концепция за ледени линии, причиняващи пръстените и пролуките “, сподели Пинила. „ Нашите открития дефинират зараждащите се планети като най-вероятната причина за моделите, които наблюдавахме, макар че някои други процеси също могат да бъдат фактор “.

Тъй като откриването на обособените планети непосредствено е невероятно заради голямата бляскавост на тяхната звезда, екипът е направил калкулации, с цел да получи визия за типовете планети, които биха могли да се образуват в зоната на съзвездие Телец.

Според констатациите, газовите планети с огромни размери от вида на Нептун и по този начин наречените планети „ супер Земя “, скалисти планети с най-много 20 земни маси, би трябвало да бъдат най-често срещаните. Само два от следените дискове биха могли да приютят планети наподобяващи на Юпитер, най-голямата планета в Слънчевата система.

„ Тъй като по-голямата част от настоящите изследвания на екзопланетите не могат да обхванат през дебелия прахуляк на протопланетарните дискове, всички екзопланети, с едно изключение, са открити в по-развитите системи, където протодискът към този момент не е налице “, сподели Пинила.

В бъдеще изследователската група възнамерява да реалокира антените на ALMA, с цел да имат по-далечен обсег, което би трябвало да усили резолюцията на масива до към пет астрономически единици (една AU е равна на междинното разстояние сред Земята и Слънцето) и да направи антените чувствителни към други честоти, които са чувствителни към други типове прахуляк.

„ Нашите резултати са вълнуваща стъпка в разбирането на тази основна фаза от образуването на планетите “, споделя Лонг, „ и като вършим тези корекции, се надяваме да разберем по-добре произхода на пръстените и пролуките в протопланетарните дискове “.

Публикувано в sciencedaily.com