Астрономія

Потрійна зоряна система зруйнувала свій протопланетний диск

ESO, L. Calçada, Exeter, Kraus et al. / Cosmosmagazine

ESO, L. Calçada, Exeter, Kraus et al. / Cosmosmagazine

Астрономи побачили, як потрійна зоряна система у сузір’ї Оріона розірвала протопланетний диск навколо неї. Зокрема, кілька кілець у диску мають різну орієнтацію, а між ними існує розрив, що свідчить про руйнування. Автори статті, надрукованої у журналі Science, вважають, що на це вплинула гравітація зірок. Група інших дослідників приписує цей ефект новоствореній планеті. Їхня робота опублікована у журналі The Astrophysical Journal Letters.

Як формуються кратні зоряні системи?

Зірки утворюються через фрагментацію і колапс молекулярних хмар. Частіше за все у результаті з’являється гравітаційно пов'язана кратна зіркова система, наприклад, подвійна або потрійна. У міру еволюції системи зірки динамічно взаємодіють між собою та з навколишнім диском газу та пилу, матеріал якого може акреціювати на зірки або утворювати планети.

Що відомо про цю потрійну систему?

Система GW Orionis утворилася близько одного мільйона років тому в молекулярній хмарі Оріона та знаходиться на відстані приблизно 1300 світлових років від Землі. Дві зірки цієї системи знаходяться на відстані однієї астрономічної одиниці одна від одної. Одна астрономічна одиниця дорівнює середній відстані від Землі до Сонця. Третя зірка обертається навколо них та розташована на відстані приблизно 8 астрономічних одиниць від них. Її площина нахилена до площини цих двох світил на 13 градусів. Система містить рідкісний потрійний протопланетний диск, пил якого сягає простягається на відстань 400 астрономічних одиниць, а газ — на 1300 астрономічних одиниць.

Що відбувається у її протопланетному диску?

Диск навколо зірок розпадається на чіткі кільця щільного матеріалу. В останньому дослідженні, опублікованому в журналі Science, команда вчених спостерігала за диском системи та моніторила орбітальний рух її зірок протягом 11 років, використовуючи кілька ближньо-інфрачервоних та субміліметрових телескопів. Вони виявили зміщене внутрішнє кільце у ньому та зобразили тінь, яку воно кидає на решту диска. На основі цього астрономи розробили тривимірну модель системи.

Виявилося, що зовнішні кільця обертаються в одній площині, але вона не узгоджується з орбітальною площиною жодної з зірок. Третє, внутрішнє кільце, орієнтоване в тій же площині, що і дві центральні зірки, але його центр не є центром орбіт зірок. Дослідження також виявляє, що це внутрішнє кільце містить пил, маса якого у 30 разів більша за масу Землі. Між внутрішнім та наступним кільцями існує розрив. Таким чином, отримана модель показує перший чіткий випадок розривання диска, коли зміщення матеріалу та зірок створює сили, які його руйнують.

Однак автори іншого дослідження, опублікованого в The Astrophysical Journal Letters, вважають, що великий зсув між внутрішнім і середнім пиловими кільцями вказує на наявність планети між ними.

Втім, навіть якщо цей розрив дійсно утворений через вплив зірок, це не виключає можливість того, що в такому складному середовищі можуть формуватися нові планети.