Ученые описали систему с тремя звездами, разорвавшими протопланетный диск

Новое исследование позволяет допустить, что в наклонных кольцах внутри изогнутых протопланетных дисков могут образовываться экзотические планеты, напоминающие Татуин из киноэпопеи «Звездные войны».

Результаты исследований опубликованы в The Astrophysical Journal Letters и Science, кратко о них сообщает пресс-служба ESO.

В Солнечной системе все планеты обращаются вокруг Солнца примерно в одной плоскости. Но если в звездной системе несколько звезд, всё может быть по-другому.  Cистема GW Оrionis, расположенная на расстоянии более 1300 световых лет от нас в созвездии Ориона, cостоит из трех звезд и деформированного, разорванного на части диска вокруг них.

«Полученные нами изображения показывают, что перед нами экстремальный случай протопланетного диска: он совершенно не плоский, а изогнутый и содержит кольцо со смещенным центром, оторванное от самого диска», ‒ говорит Стефан Краус, профессор астрофизики из Эксетерского университета в Великобритании, руководитель исследования, результаты которого опубликованы в Science. Смещенное кольцо расположено во внутренней части диска, вблизи тройки центральных звезд.

Новое исследование также показывает, что во внутреннем кольце содержится пыль в количестве около 30 масс Земли, что достаточно для образования планет. «Любые планеты, которые сформируются в этом смещенном пылевом кольце, будут обращаться вокруг центральных звезд по сильно наклоненным орбитам. Мы можем предсказать, что в ходе будущих наблюдательных кампаний по получению изображений планет, например, наблюдений на сверхтелескопе ELT, будет открыто много планет с большим наклонением орбит, далеко отстоящих от материнских звезд», ‒ говорит член исследовательской группы, сотрудник  Эксетерского университета Александр Креплин. Таким образом, вполне возможно существование пока неизвестного нам семейства экзопланет, обращающихся вокруг своих звезд по  сильно наклоненным и удаленным орбитам.

Прежде чем прийти к таким выводам, группа наблюдала GW Orionis более 11 лет. «Мы обнаружили, что эти три звезды не обращаются в одной плоскости, но что их орбиты смещены друг относительно друга и относительно диска», ‒ говорит Элисон Янг, сотрудница университетов в Эксетере и Лестере и член исследовательской группы. Ученые смогли получить изображение внутреннего кольца и наблюдать тень, которую оно отбрасывает на диск, а также вычислить форму кольца и всего диска в целом.

Затем исследовательская группа дополнила наблюдения компьютерным моделированием, благодаря чему удалось выявить связь наблюдаемых отклонений с теоретически предсказанным «эффектом разрыва диска», который состоит в том, что соперничающие друг с другом гравитационные силы звезд, действующие в различных плоскостях, могут искривить и разорвать протопланетный диск в системе. Также компьютерное моделирование показало, что рассогласование орбит трех звезд системы могло привести к разделению диска вокруг них на отдельные дисковые фрагменты.

При этом группа, изучавшая GW Orionis при помощи антенной решетки ALMA, считает, что между кольцами может скрываться планета. Астрономы надеются, что будущие наблюдения помогут объяснить природу GW Оrionis и найти молодые планеты, формирующиеся в этой тройной системе.

Ранее была обнаружена экзопланета с идеальными условиями для существования жизни.

Фото: Снимки ALMA (слева) и VLT (справа)