З допомогою Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA) отримано дивовижні зображення 20 сусідніх з Сонячною системою протопланетних дисків. Вони вказують на те, що великі планети, подібні до Сатурна та Нептуна, утворюються набагато швидше, ніж передбачає нині визнана теорія. Окрім цього вони зазвичай формуються в зовнішній частині своїх планетних систем.

Спостереження, частина великої програми ALMA, відомі під назвою «Дискові підструктури в проекті високого кутового розділення» (Disk Substructures at High Angular Resolution Project, DSHARP), також можуть допомогти пояснити, як малі тверді планети (землеподібні — Ред.) виживають в хаосі формування молодих планетних систем.

«Метою цієї багаторічної спостережної кампанії був пошук однакових та відмінних структур у протопланетних дисках. Надзвичайно “гострий зір” ALMA показав структури, які раніше не спостерігали, а також несподівано складні “візерунки”», — сказав Шон Ендрюс (Sean Andrews), астроном Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA) та один із лідерів програми DSHARP.

«Ми бачимо різні деталі навколо багатьох молодих зір різних мас», — сказав він. «Найпереконливішим поясненням існування цих дуже різноманітних малих структур є те, що існують невидимі планети, які взаємодіють із речовиною диска».

Визнані моделі формування планет вказують на те, що поступове накопичення газу та пилу всередині протопланетного диска з часом приводить до утворення планети в поетапному процесі, який начебтотриває багато мільйонів років. Це означає, що планети буде виявлено переважно в старих, зрілих планетних системах.

Чотири з 20 дисків, які спостерігали з допомогою ALMA: диск AS 209 віком близько одного мільйона років щільно заповнений внутрішніми кільцями, а також має два кільця на далеких відстанях від зорі; вік HD 143006 становить близько п’яти мільйонів років — диск має широкі прогалини та щільну дугоподібну ділянку в нижньому лівому куті, що може вказувати місце, де формуються комет чи інші холодні тіла; IM Lup має спіральні рукави, які можуть свідчити про нестабільність в диску або про збурення від невидимої планети; AS 205 є подвійною системою, в якій обидва компоненти оточені кільцеподібними дисками. Фото з сайту https://astronomynow.com.

Але за спостереженнями АЛМА в молодих протопланетних дисках віком лише мільйони років є чітко сформовані кільця і прогалини, «візитівки» планет, що перебувають у процесі формування.

«Було незвичним побачити можливі ознаки планети в найперших зображеннях молодих дисків, отриманих з високою роздільною здатністю», ― сказала Джейн Хуанґ (Jane Huang), аспірант CfA та учасниця дослідницької групи. «Важливо було з’ясувати ― це аномалії чи ознаки, характерні для дисків».

Проект DSHARP започаткували саме для цього, щоб зосередити увагу на розподілі пилу в 20 близьких до Сонячної системи протопланетних дисках. Дослідники виявили, що концентричні прогалини і кільця є загальними для майже всіх дисків. Вони лежать на відстанях від декількох астрономічних одиниць до понад 100 а. о. від своє материнської зорі (це понад три відстані між Нептуном і Сонцем).

Щільні кільця пилу, які побачили завдяки ALMA, можуть створювати зони в протопланетному диску, де могли б формуватися тверді планети менших розмірів, ніж планети-гіганти. ALMA нещодавно отримав знакове зображення протопланетного диска навколо молодої зорі HL Tau, який має добре розвинені кільця та прогалини.

«Нам довелося розмислити, чи це насправді так, оскільки диск є порівняно масивним і молодим», — сказала Лора Перес (Laura Perez) з Чилійського університету й учасниця дослідницької групи. «Ці останні спостереження показують, хоча HL Тау вражає, але він не є надзвичайним і може реально відображати нормальну еволюцію планет навколо молодих зір».

За інф. з сайту https://astronomynow.com