Рождение Солнечной системы: обнаружены «планетарные камешки» вокруг молодых звёзд

Изображение наклонного диска вокруг молодой звезды DG Tauri, полученное с помощью e-MERLIN. Здесь видны формирующиеся сгустки материи размером с гальку. Длинная ось диска направлена с юго-востока на северо-запад (от нижнего левого к верхнему правому углу). Также заметен выброс материала из центральной звезды в северо-восточном и юго-западном направлениях. Автор: Hesterly, Drabek-Maunder, Greaves, Richards и др./CC BY 4.0

Учёные получили уникальную возможность заглянуть в процесс формирования планетных систем, подобных нашей Солнечной системе. Вокруг двух молодых звёзд — DG Tauri и HL Tauri — обнаружены «планетарные камешки», которые со временем могут превратиться в полноценные планеты.

Эти «строительные блоки» планет постепенно слипаются, формируя более крупные объекты. Похожий процесс происходил 4,5 миллиарда лет назад при образовании Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна, Меркурия, Венеры, Земли и Марса.

Протопланетные диски, содержащие эти «камешки», простираются на расстояния, сопоставимые с орбитой Нептуна. Обе звезды находятся примерно в 450 световых годах от Земли.

Новые данные, представленные на Национальной астрономической конференции (NAM 2025) в Дареме, помогают заполнить пробелы в понимании формирования планет.

«Наши наблюдения показывают, что диски вокруг DG Tauri и HL Tauri уже содержат огромные запасы „планетарных камешков“ на расстояниях, сравнимых с орбитой Нептуна», — говорит доктор Кэти Хестерли из обсерватории SKA. «Этого материала может быть достаточно для формирования планетных систем, превосходящих по размерам нашу Солнечную систему».

Исследование проводится в рамках проекта PEBBLeS (Planet Earth Building-Blocks — a Legacy eMERLIN Survey) под руководством профессора Джейн Гривз из Кардиффского университета. Учёные изучают пылевые пояса вокруг звёзд, чтобы понять, как часто и где формируются планеты.

Диск HL Tauri, запечатлённый e-MERLIN, наложен на изображение ALMA. Видны компактное излучение из центральной области диска и более крупные пылевые кольца. Автор: Hesterly, Drabek-Maunder, Greaves, Richards и др./CC BY 4.0

«Теперь мы можем исследовать, где именно в этих дисках собирается твёрдая материя, что даёт нам представление о самых ранних этапах формирования планет», — поясняет профессор Гривз.

С 1990-х годов астрономы обнаружили множество газопылевых дисков и около 2000 сформировавшихся планет, но промежуточные стадии их образования оставались малоизученными.

«Десятилетия назад мы обнаружили, что молодые звёзды окружены дисками из газа и микроскопических частиц — пыли или песка», — говорит доктор Анита Ричардс из Центра астрофизики Джодрелл-Бэнк. «Но когда эти частицы слипаются в более крупные объекты, их становится труднее заметить».

Для поиска «камешков» размером в несколько сантиметров идеально подходит британский интерферометр e-MERLIN, работающий на длине волны около 4 см. На новых изображениях видно, что вокруг DG Tauri и HL Tauri уже сформировались скопления такого материала.

Эти открытия дают представление о том, какие возможности откроет строящийся радиотелескоп Square Kilometer Array (SKA) в Южной Африке и Австралии. Его запуск запланирован на 2031 год.

«e-MERLIN демонстрирует, что возможно, а SKA позволит пойти ещё дальше», — говорит доктор Хестерли. «Когда начнутся научные наблюдения с SKA-Mid, мы сможем изучить сотни планетных систем, чтобы лучше понять процесс формирования планет».

Источник: Royal Astronomical Society