Телескоп Хаббл показал гигантский хаотичный «питомник планет», не похожий ни на что виденное ранее

Космический телескоп «Хаббл» (NASA) получил самые детализированные изображения в видимом свете крупнейшего из известных протопланетных дисков, окружающего молодую звезду. Огромная структура оказалась гораздо более хаотичной и турбулентной, чем ожидали астрономы, с гигантскими завихрениями газа и пыли, простирающимися высоко над и под диском. Самое необычное — длинные нитевидные структуры видны только с одной стороны.

Открытие, опубликованное в журнале The Astrophysical Journal, дает ученым редкую возможность увидеть, как могут формироваться планеты в экстремальных космических условиях, и подчеркивает продолжающуюся роль «Хаббла» в исследовании Вселенной.

Система, известная как IRAS 23077+6707 и получившая прозвище «Чивито Дракулы», находится примерно в 1000 световых лет от Земли. Гигантский диск простирается почти на 400 миллиардов миль (около 644 миллиардов километров), что примерно в 40 раз шире нашей Солнечной системы до пояса Койпера.

В центре диска находится молодая звезда, скрытая плотными облаками пыли и газа. Исследователи полагают, что это может быть как одна массивная звезда, так и две звезды, вращающиеся друг вокруг друга. Помимо того, что это самый большой из когда-либо обнаруженных дисков для формирования планет, ученые считают его одним из самых странных.

«Уровень детализации, который мы видим, редок для изображений протопланетных дисков, и эти новые снимки «Хаббла» показывают, что «питомники планет» могут быть гораздо более активными и хаотичными, чем мы предполагали, — сказала ведущий автор исследования Кристина Монш из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института (CfA). — Мы видим этот диск почти с ребра, и его волнистые верхние слои и асимметричные особенности особенно поражают. Как «Хаббл», так и космический телескоп имени Джеймса Уэбба (NASA) замечали подобные структуры в других дисках, но IRAS 23077+6707 дает нам исключительную перспективу, позволяя проследить его подструктуры в видимом свете с беспрецедентной детализацией. Это делает систему уникальной новой лабораторией для изучения формирования планет и сред, в которых это происходит».

Необычное прозвище отражает происхождение участвовавших в исследовании ученых. Один из них — из Трансильвании, а другой — из Уругвая, где «чивито» — популярный сэндвич. При взгляде с ребра диск напоминает гамбургер с темной серединой, окруженной светящимися слоями пыли и газа сверху и снизу.

Ученых особенно заинтриговал неравномерный вид диска. Снимки «Хаббла» показали возвышающиеся нитевидные структуры, простирающиеся только с одной стороны диска, в то время как противоположная сторона выглядит четко очерченной и лишена подобных особенностей. Исследователи полагают, что эта странная асимметрия может быть вызвана активными процессами внутри системы, такими как падение свежего материала в диск или взаимодействие с окружающей средой.

«Мы были ошеломлены, увидев, насколько асимметричен этот диск, — сказал соисследователь Джошуа Беннетт Ловелл, также астроном из CfA. — «Хаббл» предоставил нам место в первом ряду, чтобы наблюдать хаотические процессы, которые формируют диски по мере того, как они строят новые планеты, — процессы, которые мы еще не до конца понимаем, но теперь можем изучать совершенно по-новому».

Планетные системы развиваются из массивных дисков газа и пыли, окружающих молодые звезды. Со временем часть материала падает на звезду, а из оставшегося вещества постепенно формируются планеты. Ученые оценивают массу IRAS 23077+6707 в 10-30 масс Юпитера, что дает более чем достаточно материала для создания нескольких планет-гигантов. Исследователи говорят, что система может напоминать увеличенную версию ранней Солнечной системы.

«Теоретически, IRAS 23077+6707 может вмещать обширную планетную систему, — сказала Монш. — Хотя формирование планет в таких массивных средах может отличаться, основные процессы, вероятно, схожи. Прямо сейчас у нас больше вопросов, чем ответов, но эти новые изображения — отправная точка для понимания того, как планеты формируются с течением времени и в разных условиях».

Космический телескоп «Хаббл» работает уже более 30 лет и продолжает совершать важные открытия, расширяющие понимание учеными космоса.