С помощью космического телескопа «Хаббл» (HST) NASA астрономы получили изображение самого большого протопланетного диска, когда-либо наблюдавшегося вокруг молодой звезды. Впервые в видимом свете «Хаббл» запечатлел диск, который оказался неожиданно хаотичным и турбулентным, с нитями вещества, простирающимися гораздо дальше над и под диском, чем в любой другой подобной системе. Любопытно, что диск ассиметричен — протяженные нити видны только с одной стороны диска.
Результаты исследования, опубликованные в The Astrophysical Journal, знаменуют собой новую веху в работе телескопа «Хаббл» и проливают свет на то, как могут формироваться планеты в экстремальных условиях.
При чем здесь Дракула и что такое чивито
Объект IRAS 23077+6707, расположенный примерно в 1000 световых лет от Земли в созвездии Цефея, получил прозвище «Сэндвич Дракулы» или, точнее, «Чивито Дракулы» (Dracula’s Chivito) не просто из-за визуального сходства с бутербродом. В названии зашифровано происхождение первооткрывателей астрономического чуда. Киприан Бергеа (Ciprian Berghea), как и необузданный граф Дракула, родом из Трансильвании, а его коллега Ана Москера (Ana Mosquera) родилась в Уругвае, где изобретенный в 1946 году гамбургер чивито — любимое национальное блюдо.
Забавно что chivito по-испански «козленок», но в сэндвич уругвайцы кладут тонко нарезанную говядину (чурраско), а также моцареллу, томаты, оливки и различные специи.
Протопланетный диск, если смотреть на него сбоку, напоминает гамбургер с темной центральной полосой, окруженной светящимися верхним и нижним слоями из пыли и газа. Его диаметр составляет почти 640 миллиардов километров (0,068 светового года или 24,8 световых суток) — это в 40 раз больше диаметра нашей Солнечной системы до внешнего края пояса Койпера, состоящего из каменистых обломков и кометных тел.
Диск скрывает находящуюся внутри него молодую звезду, которая, по мнению ученых, может быть либо горячей массивной звездой-одиночкой, либо парной звездой. Объект не только является крупнейшим из известных «полуфабрикатов» планет, но и формируется как один из самых необычных.
Ведущий автор исследования Кристина Монш (Kristina Monsch) из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского университетов (CfA) отметила, что наблюдаемый уровень детализации редко встречается при визуализации протопланетных дисков, и новые снимки «Хаббла» показывают, что планетарные «ясли» могут быть гораздо более активными и хаотичными, чем ожидалось.
Мы видим этот диск почти с ребра, и особенно поражают его разреженные верхние слои и асимметрия. И «Хаббл», и космический телескоп «Джеймс Уэбб» замечали подобные структуры в других дисках, но IRAS 23077+6707 предоставляет нам исключительную возможность — проследить его субструктуры в видимом свете с беспрецедентной детализацией. Это делает систему уникальной лабораторией для изучения формирования планет и среды, в которой это происходит.
Загадочная асимметрия
Впечатляющие размеры объекта были не единственным, что привлекло внимание ученых. Новые снимки показали, что вертикально расположенные нитевидные структуры видны только на одной стороне диска, в то время как на другой стороне виден острый край и нет видимых нитей.
Эта своеобразная асимметричная структура указывает на то, что диск формируется под воздействием неких внутренних динамических процессов или в результате взаимодействия с окружающей средой.
Все планетные системы формируются из газовых и пылевых дисков, окружающих молодые звезды. Со временем газ оседает на звезде, а из оставшегося материала формируются планеты. IRAS 23077+6707 может представлять собой увеличенную версию нашей ранней Солнечной системы, масса диска которой, по оценкам, в 10–30 раз превышала массу Юпитера. Материала в «Чивито Дракулы» намного больше — его хватит для формирования дюжины газовых гигантов. По мнению Кристины Монш в будущем IRAS 23077+6707 может быть центром крупнейшей планетной системы видимой Вселенной.
Хотя формирование планет в таких массивных средах может происходить по-разному, основные процессы, скорее всего, схожи. Сейчас у нас больше вопросов, чем ответов, но эти новые изображения — отправная точка для понимания того, как формируются планеты с течением времени и в различных средах.
Недавно телескоп ALMA показал, как «кусочничают» новорожденные звезды.
