Двойная система в созвездии Чаши окружена уникальным протопланетным диском

Наблюдая за разбитой на пары системой из четырех светил с помощью массива радиотелескопов ALMA, астрономы с удивлением обнаружили, что один дуэт содержит протопланетный диск, который ориентирован точно перпендикулярно к плоскости вращения составляющих ее звезд. До сих пор такое строение существовало только в умах теоретиков, однако наблюдения доказали, что эти системы реальны, могут быть относительно распространены, и в них возможно образование планет. Статья, описывающая исследование, представлена в журнале Nature Astronomy.

«Диски богатые газом и пылью существуют вокруг почти всех молодых звезд, и мы знаем, что по крайней мере одна треть из них содержит планеты. Под действием определенных процессов орбиты некоторых миров у одиночных светил в конечном итоге смещаются относительно оси вращения или экватора звезды. Но справедливо ли подобное для планет, сформировавшихся в протопланетных дисках, окружающих две звезды? Моделирование предсказывает, что в таких системах развитие может пойти по двум путям: либо планеты будут вращаться в одной плоскости со звездами, либо перпендикулярно к ним», – рассказывает Грант Кеннеди, ведущий автор исследования из Университета Уорика (Великобритания).

Двойная звезда HD 98800 BaBb, обладающая «неправильным» протопланетным диском, проживает на расстоянии примерно 150 световых лет от Земли в направлении созвездия Чаши. Она входит в состав системы из четырех светил HD 98800 (TV Crt), компоненты которой разбиты попарно и разделены расстоянием в 54 астрономические единицы.

Впервые намеки на присутствие протопланетного диска, окружающего HD 98800 BaBb, были получены инфракрасным орбитальным спутником NASA «Infrared Astronomical Satellite» в 1998 году, а последующие наблюдения космического телескопа NASA «Spitzer» предположили существование у него некоторых удивительных особенностей. Считается, что он состоит из двух частей: внешнего и внутреннего колец, удаленных от звезд применено на 6 и 2 астрономические единицы.

Несмотря на то, что орбитальные характеристики компонентов HD 98800 BaBb были изучены подробно, столь удивительная ориентация протопланетного диска была раскрыта лишь благодаря проникающей способности ALMA, который смог получить самое четкое на сегодня изображение системы, а также заглянуть сквозь пелену пыли и рассмотреть движение газа в окрестностях двойной звезды.

«Самый захватывающий результат наших наблюдений заключается в том, что они показывают признаки роста пылевых частиц в диске вокруг HD 98800 BaBb. Это указывает на протекание в нем первых этапов формирования планет, и, если остальная часть этого процесса также возможна, во Вселенной может существовать целая популяция «полярных» планет, которые нам еще предстоит обнаружить», – добавил Грант Кеннеди.

Авторы отмечают, что на небе гипотетической экзопланеты, находящейся на внутреннем краю диска, кольцо из пыли и газа будет выглядеть яркой полосой, поднимающейся из-за горизонта и перпендикулярной ему. Звезды при этом должны периодически то скрываться в диске, то выходить из-за него, иногда отбрасывая на поверхность две широкие тени.

«Раньше мы думали, что все звездные системы образуются точно так же, как наша, с планетами, вращающимися в одном и том же направлении вокруг одной звезды. Однако благодаря современным инструментам мы смогли увидеть протопланетный диск, опоясывающий две звезды и лежащий под прямым углом к плоскости их взаимного вращения. А, учитывая, что в этой системе проживает еще одна пара светил, то на небе любой родившейся там планеты будет четыре солнца!» – заключил Грант Кеннеди.

Роман Захаров
главный редактор