Кільця в протоплантичному диску молодого зірки можуть вказувати на формування планет

р.


Сузір'я Тауруса, система HL Tau. Фото: Хаббл.

З кінця минулого року астрономічний світ активно обговорював унікальний образ, отриманий з Чиліанської обсерваторії, використовуючи Atacama Large Millimeter/Submillimeter Grid (ALMA), повідомляє Extremetech.com. Виявляється чіткі прогалини в протоплантичному диску навколо зірки HL Tau. При аналізі цього образу погляди астрономів діляться: деякі вважають, що ці зазори є доказами ранньої стадії формування планет з протоплантатної небулі навколо зірки, а інші вважають, що така система стабільна і планет не може бути. Команда астрономів під керівництвом Данила Тамайо Університету Торонто вважає, що це зображення показує нам ранні етапи формування планет. Є багато доказів, що він і його колеги праві.

За стандартами, HL Tau ще дуже молодий: його вік, за різними оцінками, становить від сто тисяч до одного мільйона років. Зірка розташована на відстані 450 світлових років від Землі в сузір'ї Таурус. Знімок, взятого АЛМА в жовтні 2014 року, був результатом калібрування, що означає, що він фактично був прийнятий ДТП. Ніна астрономів очікувала образ зірки HL Tau в такій якості. Це найкращий образ зірки в історії спостережень.

р.


Система HL Tau. Навігація.

Даниїл, як і багато інших вчених, був спочатку скептик ідеї, що образ, захоплений АЛМА, відобразив ранній етап формування планет в протоплантичному диску. Ми знаємо, що великі планети в процесі їх формування, так як це було, «розрізати» кільцями неїду в газовій хмарі навколо зірки, однак, в зображеннях зірки HL Tau, ці кільця дуже близько один до одного. На прикладі нашої сонячної системи орбіти газових гігантів знаходяться великі відстані один від одного, що виключає серйозні гравітаційні взаємодії між ними.

Тамайо вперше моделювала аналогічну систему з газовими гігантами розмір Сатурна і більша, але результати показали потужну гравітаційну взаємодію між планетами, що призведе до їх деорбіту.


Нерезонансна модель.

Дані не вписувалися в картину, отриману з ALMA. Дослідник не зупинився на негативному результаті і продовжував його моделювання. Цього разу було обрано «резонансну» конфігурацію зоряної системи, а зображення, отримане Чиліанською обсерваторією.


Модель резонансної системи.

Суть резонансної системи полягає в тому, що планети можуть мати орбіти, які проходять дуже близько один до одного, або навіть перетинаються в певних місцях, але швидкість обертання планет навколо зірки така, що вони ніколи не гравірують взаємодію між собою. Яскравий приклад цього є планетами Плуто і Нептуна нашої системи. Вони мають точку перетину орбіти, але вони орбітують зірку на такій швидкості, що за мільярди років вони не серйозно впливають один одному. Резонансна модель системи HL Tau створена Данилом Тамайо ідеально підходить з зображенням, отриманим ALMA. За його припущеннями, навіть якщо всі п'ять планет є розміром Сатурна, вони можуть залишатися стабільними під цією конфігурацією.

р.


Цей образ порівнює розмір сонячної системи і протоплантарний диск системи HL Tau. Хоча зірка набагато менша, ніж у себе, HL Tau диск майже в три рази більше, ніж відстань від Сонця до Neptune. Навігація.

Завдяки дослідженням Тамайо, порожні кільця в протоплантичному диску навколо HL Tau, які ми бачимо в зображеннях ALMA, можуть бути докази планет. Але є один великий UT. Розрахунок в симуляцію резонансної системи проводилося з урахуванням гравітаційної взаємодії з протоплантатним диском. Після того, як вона розсіює, вся система зв'язку може згорнути і стати нерезонансним, як в першому відео. Імовірно, що інші системи пішли через те ж саме, оскільки орбіти багатьох планет мають дуже схожі, ексцентричні орбіти. Наша сонячна система може бути сформована більш легко.

Джерело: geektimes.ru/post/250120/