Новое исследование показало, что протопланетные диски намного меньше, чем считалось ранее
Изображения 73 протопланетных дисков в области звездообразования Волчанки (два изображения содержат двойные звезды). Только часть дисков простирается за пределы орбиты Нептуна по сравнению с нашей собственной Солнечной системой. Большинство наблюдаемых дисков малы и не показывают структур, таких как промежутки и кольца. Автор: Guerra-Alvarado et al.
ALMA (премия) — премия, присуждаемая латиноамериканским актёрам, режиссёрам, музыкантам и художникам (в кинематографе) за продвижение положительного образа латиноамериканца в данной индустрии. Atacama Large Millimeter Array — астрономическая обсерватория в Чили. Википедия
Читайте также:Киберпанковая метроидвания Altered Alma собрала в 2,5 раза больше, чем планировалосьУчёные обнаружили гигантское кольцо из "кирпичиков жизни" в 446 световых годах от ЗемлиВес черной дыры поразил ученых
Звезда́ — массивный газовый шар, излучающий свет и удерживаемый в состоянии равновесия силами собственной гравитации и внутренним давлением, в недрах которого происходят (или происходили ранее) реакции термоядерного синтеза. Ближайшей к Земле звездой является Солнце — типичный представитель спектрального класса G.
Звёзды образуются из газово-пылевой среды (главным образом из водорода и гелия) в результате гравитационного сжатия. Температура вещества в недрах звёзд измеряется миллионами кельвинов, а на их поверхности — тысячами кельвинов. Энергия подавляющего большинства звёзд выделяется в результате термоядерных реакций превращения водорода в гелий, происходящих при высоких температурах во внутренних областях. Википедия
За последнее десятилетие астрономы получили изображения сотен протопланетных дисков вокруг молодых звезд с помощью мощных радиотелескопов на Земле, таких как ALMA. По сравнению с размером нашей собственной Солнечной системы, многие из этих дисков простираются далеко за пределы орбиты Нептуна, нашей самой дальней планеты. Более того, большинство дисков показывают пробелы, где, как считается, формируются гигантские планеты. Исследования кандидата наук Осмара М. Герра-Альварадо, постдокторанта Марианы Б. Санчес и доцента Нинке ван дер Марел из Лейденской обсерватории теперь показывают, что эти диски могут быть нетипичными.
Используя ALMA, исследователи сфотографировали все известные протопланетные диски вокруг молодых звезд в Волчанке, области звездообразования, расположенной примерно в 400 световых годах от Земли в южном созвездии Волчанка. Исследование показывает, что две трети из 73 дисков малы, со средним радиусом в шесть астрономических единиц. Это примерно соответствует орбите Юпитера. Самый маленький найденный диск имел радиус всего 0,6 астрономических единиц, что меньше орбиты Земли.
«Эти результаты полностью меняют наше представление о том, как выглядит «типичный» протопланетный диск», — говорит Герра-Альварадо. «Только самые яркие диски, которые легче всего наблюдать, показывают крупномасштабные пробелы, тогда как компактные диски без таких субструктур на самом деле встречаются гораздо чаще».
Оптимальные условия для суперземель
Небольшие диски были обнаружены в основном вокруг звезд с малой массой, с массой от 10 до 50% массы нашего Солнца. Это наиболее распространенный тип звезд, обнаруженных во Вселенной.
«Наблюдения также показывают, что эти компактные диски могут иметь оптимальные условия для формирования так называемых суперземель, поскольку большая часть пыли находится близко к звезде, где обычно находятся суперземли», — говорит Санчес. Она является постдоком в Лейденской обсерватории и участником этого исследования. Суперземли — это каменистые планеты, подобные Земле, но с массой до десяти раз больше нашей планеты. Это также может объяснить, почему суперземли часто встречаются вокруг звезд с малой массой.
Более того, исследование предполагает, что наша солнечная система была сформирована из большого протопланетного диска, который произвел большие газовые планеты, такие как Юпитер и Сатурн, но не супер-Землю. Супер-Земли считаются наиболее распространенными типами планет во Вселенной.
Недостающее звено
Исследование устанавливает «недостающее звено» между наблюдениями протопланетных дисков и наблюдениями экзопланет. «Открытие того, что большинство малых дисков не показывают пробелов, подразумевает, что большинство звезд не содержат гигантских планет», — говорит Ван дер Марел. «Это согласуется с тем, что мы видим в популяциях экзопланет вокруг полностью сформировавшихся звезд. Эти наблюдения напрямую связывают популяцию дисков с популяцией экзопланет».
Предыдущие наблюдения ALMA с высоким разрешением были в основном сосредоточены на ярких дисках, которые часто намного больше. Для меньших дисков измерялась только яркость, а не размер. Наблюдения с высоким разрешением могут быть более сложными для проведения, и было неясно, сможет ли ALMA получить изображения относительно слабых дисков.
Для своего исследования ученые использовали наблюдения ALMA, проведенные в 2023 и 2024 годах, с максимально возможным разрешением 0,030 угловых секунд. Они также использовали архивные данные, чтобы впервые создать полный обзор диска с высоким разрешением для всего региона звездообразования.
Ван дер Марел говорит: «Исследования показывают, что мы долгое время ошибались относительно того, как выглядит типичный диск. Очевидно, что мы были предвзяты в отношении самых ярких и больших дисков. Теперь у нас наконец есть полный обзор дисков всех размеров».
Больше информации: OM Guerra-Alvarado et al, A high-resolution survey of protoplanetary discs in Lupus and the nature of compact discs, Astronomy & Astrophysics (2025). Preprint (pdf): www.astronomie.nl/upload/files … arado-et-al-2025.pdf
0 комментариев