Самые популярные модели образования звезд в ранней Вселенной предполагают, что протопланетные диски у молодых светил, состоящих в основном из водорода и гелия, оказывались недолговечными. Однако еще в 2003 году космический телескоп «Хаббл» обнаружил гигантскую планету около очень старой звезды. Это поставило под вопрос общепринятые космологические гипотезы. Новые наблюдения телескопа «Джеймс Уэбб» сомнения развеяли и подтвердили, что и без тяжелых элементов в протозвездном облаке могут формироваться крупные планеты.
В качестве «модели» выступало звездообразующее скопление NGC 346, которое находится в галактике Малое Магелланово облако. Это своеобразный реликт из ранней Вселенной, поскольку здесь удивительным образом сохранилось много материала с низкой металличностью, то есть в изобилии распространены водород и гелий, а вот более тяжелых элементов не хватает. Подобное соотношение было и на заре развития Вселенной. Поэтому Малое Магелланово облако ученые исследуют, чтобы понять лучше условия в древности.
Современные теоретические модели предсказывают, что при таком малом количестве тяжелых элементов диски вокруг звезд имеют очень короткий срок жизни. Он должен быть настолько небольшим, что крупные планеты там просто не успевают сформироваться, если верить расчетам. Но мы увидели на практике, что это не так.
В итоге «Уэбб» нашел еще множество звезд, которые при возрасте до 30 миллионов лет имеют диски, формирующие планеты. Хотя модели говорят, что уже через 3 миллиона лет они должны рассеяться под мощным излучением молодой звезды. Таким образом, планеты действительно могут образовываться долго и становиться достаточно крупными, несмотря на нехватку тяжелых элементов.
Точной причины такой живучести дисков ученые не знают. Есть два предположения. Одно говорит о том, что водород и гелий вокруг молодых звезд слишком легкие, их молекулы очень малы, чтобы эффективно «сдуваться» излучением. Поэтому для этого требуется больше времени. Другая версия заключается в том, что изначально нужно много материала, состоящего в основном из водорода и гелия, чтобы сформировать звезду. Такого «сырья» должно быть больше, чем когда в нем присутствуют тяжелые компоненты. Следовательно, и в диске остается значительное количество газа, который дольше рассеивается.
Ранее мы рассказывали, как ученые обнаружили кольца пыли вокруг новорожденных планет.
