27.03.2025, 13:57
Дарья Губина
554

Протопланетные диски большинства звезд оказались очень маленькими

❋ 4.7

Астрономы открыли не так уж много систем с большим количеством планет, но много молодых звезд с огромными протопланетными дисками. Теоретически из таких дисков должны рождаться большие системы. И вот ученые нашли объяснение этого несовпадения, изучив 73 протопланетных диска в направлении созвездия Волк.

ротопланетные диски в молекулярном облаке созвездия Волк
Самые маленькие протопланетные диски в молекулярном облаке созвездия Волк. Для сравнения приведена иллюстрация орбиты Юпитера с того же расстояния / © O.M Guerra-Alvarado et al. Arxiv (2025)

Сотни протопланетных дисков удалось разглядеть астрономам за последние пару десятков лет. Очень многие из них оказались большими, растянувшимися за орбиту Нептуна, если сравнивать с нашей системой. К тому же в этих дисках нередко встречаются разрывы — признак формирования планет-гигантов.

Несмотря на кажущееся обилие крупных дисков, среди уже сформировавшихся систем не так уж много «семей», похожих на Солнечную систему. Оказалось, причина диссонанса — в выборе объектов для наблюдений. В опубликованных научных работах авторы нового исследования насчитали лишь 33 компактных диска. Все эти годы астрономы отдавали предпочтения наблюдениям за самыми яркими и большими дисками, пропуская их небольших собратьев. Так в мае 2024 года был описан рекордный по размеру протопланетный диск диаметром в несколько тысяч астрономических единиц (астрономическая единица — среднее расстояние от Солнца до Земли).

Чтобы оценить истинную «демографию» протопланетных дисков, ученые исследовали 73 диска в области звездообразования в созвездии Волк. Эта область находится относительно недалеко от нас, в 500-650 световых годах от Солнечной системы. Она очень молодая — ей не больше двух миллионов лет. Исследователи использовали данные наблюдений комплекса радиотелескопов ALMA. Статья с результатами работы будет опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics, а пока доступна на портале arXiv.

Оказалось, что более 67% протопланетных дисков в созвездии Волк имеют радиус менее 30 астрономических единиц, то есть они меньше орбиты Нептуна. Также ученые выявили 11 ранее неизвестных пустот, то есть в области от звезды до внутренней грани диска. В том числе самую маленькую известную пустоту радиусом 4,1 астрономической единицы.

«Эти результаты полностью меняют наше представление о том, как должен выглядеть среднестатистический протопланетный диск. Лишь в самых ярких дисках, которые проще всего наблюдать, есть большие разрывы. Но на самом деле гораздо более распространены компактные диски без подобных подструктур», — объяснил один из авторов нового исследования Осмар Герра-Альварадо из Лейденского университета (Нидерланды).

Все протопланетные диски в области созвездия Волк, снимки ALMA. Разрешение подобрано так, будто мы находимся от них на расстоянии 520 световых лет. В последней ячейке — иллюстрация орбиты Нептуна с такого расстояния / © O.M Guerra-Alvarado et al. arxiv (2025)

С помощью компьютерного моделирования авторы новой работы вычислили вероятные радиусы самых маленьких протопланетных дисков. Рекордсменом стал диск J16002612-4153553 с радиусом приблизительно 0,61 астрономической единицы.

Небольшие диски чаще окружают маломассивные звезды в 5-10 раз меньше Солнца по массе. Это самые распространенные звезды во Вселенной. Как показало исследование, у таких светил пыль протопланетного диска сосредоточена вблизи звезды, именно там во «взрослых» системах астрономы чаще всего находят суперземли. А вот из крупных дисков формируются «сестры» Солнечной системы с газовыми гигантами. Кстати, недавно ученые описали, как газовые гиганты создают условия, благоприятные для появления жизни.

«Открытие того, что в большинстве маленьких дисков нет разрывов, указывает на то, что у большинства звезд нет планет-гигантов. Это согласуется с тем, что мы видим в популяции экзопланет у взрослых звезд. Так эти наблюдения стали связующим звеном между демографией дисков и демографией экзопланет», — объяснила Ненке ван дер Марел, одна из авторов новой работы, специалист по формированию планет в протопланетных дисках.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

11 сентября, 06:01
Елизавета З.

Расположенный на Гавайях щитовой вулкан Килауэа считается одним из наиболее активных действующих вулканов. Гавайская вулканическая обсерватория Геологической службы США ожидает, что 55-й эпизод фонтанирования лавы может произойти уже сегодня.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

8 сентября, 19:25
Елизавета З.

Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий