Астрономы понаблюдали рождение планет у двойных и тройных звезд

В созвездии Телец, в 450 световых годах от нас, наблюдают одну из самых интересных звездных систем из всех, что астрономам доводилось видеть, — GG Tauri. В ней целых пять звезд, разделенных на две гравитационно связанные группы: тройную и двойную систему. Но дело не только в многочисленности, а еще в том, что эта система очень молодая, она только формируется, и в ней видны окружающие звезды протопланетные диски — скопления вещества, которое постепенно концентрируется в сгустки и превращается в целые миры.

В зарождающихся множественных системах бывает так, что протопланетный диск окружает каждую из звезд в отдельности, а бывает, что он «общий» на всю систему. Во многих случаях одновременно наблюдается и то, и другое.

В GG Tauri получается особенно замысловатая картина: у одной из звезд прослеживается собственный небольшой диск, отчетливо виден общий диск вокруг тройной системы и вдобавок огромное газопылевое кольцо окружает весь квинтет.

Этот и еще несколько подобных примеров недавно описали астрономы из Университета Гренобль-Альпы (Франция) в статье, выложенной на сервере препринтов Корнеллского университета (США). Они объяснили, что гравитационное влияние компаньонов, судя по всему, не позволяет каждому отдельному светилу иметь обширный диск. Значит, и планеты в них должны получаться не очень большие. При этом общий диск, вернее — кольцо вокруг всей системы, держится от звезд довольно далеко.

Астрономы предположили, что иногда вещество из одного диска перетекает в другой. Более того, во всем этом веществе могут возникать такие же волны плотности, из-за которых, как подозревают, галактики приобретают свои «рукава».

Именно это наблюдают в системе HD 100453 в созвездии Центавра (350 световых лет от нас): это двойная звезда, причем у одной из них уже образовалась планета массой в пять раз больше Юпитера, а вокруг всех этих трех тел — диск с расходящимися в разные стороны «рукавами». Ученые смоделировали развитие событий в этой системе и обнаружили, что ее протопланетное вещество действительно образует миниатюрное подобие галактики.

Компьютерная симуляция показала и более необычные случаи: в тройных системах взаимодействие протопланетных дисков создает картину, довольно похожую на тот эпичный хаос, который происходит при столкновениях галактик.

Случается и так, что звезды во множественных системах движутся в разных плоскостях, из-за этого наблюдаемые у них протопланетные диски тоже сильно смещены. Подобное можно видеть в тройной системе GW Ori, расположенной примерно в 1300 световых годах от нас, в созвездии Орион. По словам ученых, планеты там могут в итоге обосноваться на не менее своеобразных орбитах — сильно вытянутых, наклоненных и даже ретроградных. То есть будут обращаться не в том же направлении, в котором звезда вращается вокруг своей оси, а в обратном.

Исследователи рассчитали «поведение» газа и пыли в протопланетных дисках множественных систем и пришли к выводу, что в «индивидуальных» облаках вещества более тяжелые частицы чаще падают на звезду. Значит, образование каменистых планет там менее вероятно, но в окружающем всю систему кольце как раз возможно формирование мира с твердой поверхностью — «планеты Татуин», в небе над которой будут два или три солнца.

Ученые завершили свою статью цитатой Уильяма Гершеля, который одним из первых наблюдал множественные звездные системы и сравнивал их с «пышными садами» и «цветущими клумбами».