Астрономы изучили формирование планетных дисков в скоплении Вестерлунд 2

Расположенное на расстоянии 20 000 световых лет, скопление Вестерлунд-2 является уникальной лабораторией для изучения звездных эволюционных процессов, поскольку оно находится относительно близко, довольно молодо и содержит большую звездную популяцию

Астрономы, использующие космический ”, обнаружили, что планеты с трудом формируются в труднодоступной центральной области массивного, переполненного звездами скопления Вестерлунд-2.

Расположенное на расстоянии 20 000 световых лет, скопление Вестерлунд-2 является уникальной лабораторией для изучения звездных эволюционных процессов, поскольку оно находится относительно близко, довольно молодо и содержит большую звездную популяцию.

Трехлетнее исследование Хабблом звезд в Вестерлунде-2 показало, что предшественники планетообразующих дисков, окружающих звезды вблизи центра скопления, таинственным образом лишены больших плотных облаков пыли, которые через несколько миллионов лет могли бы стать планетами.

Однако наблюдения показывают, что звезды на периферии скопления действительно имеют огромные планетообразующие пылевые облака, встроенные в их диски. Исследователи считают, что наша следовала этому рецепту, когда она сформировалась 4,6 миллиарда лет назад.

Так почему же некоторые звезды в Вестерлунде 2 испытывают трудности в формировании планет, а другие – нет? Похоже, что формирование планет зависит от местоположения звезд.

Самые массивные и яркие звезды в скоплении собираются в ядре, что подтверждается наблюдениями других звездообразующих областей. Центр скопления содержит по меньшей мере 30 чрезвычайно массивных звезд, некоторые из которых весят до 80 масс Солнца. Их испепеляющее ультрафиолетовое излучение и ураганные звездные ветры заряженных частиц влияют на диски вокруг соседних звезд с меньшей массой, рассеивая гигантские пылевые облака.

“Если у вас есть звезды-монстры, их энергия будет изменять свойства дисков вокруг соседних, менее массивных звезд”, – объяснила Елена Сабби, ведущий автор исследования. – Возможно, у вас все еще есть диск, но звезды меняют состав пыли в дисках, поэтому труднее создать стабильные структуры, которые в конечном итоге приведут к планетам. Мы думаем, что пыль либо испаряется за 1 миллион лет, либо она меняет свой состав и размер настолько резко, что у планет нет строительных блоков для формирования.”

Наблюдения Хаббла представляют собой первый случай, когда астрономы проанализировали чрезвычайно плотное звездное скопление, чтобы изучить, какие среды благоприятны для образования планет.

Ученые, однако, все еще спорят о том, рождаются ли огромные звезды в центре или же они мигрируют туда. Вестерлунд-2 уже имеет массивные звезды в своем ядре, хотя это сравнительно молодая система, возраст которой составляет 2 миллиона лет.

Используя широкоугольную камеру Хаббла, исследователи обнаружили, что из почти 5000 звезд в Вестерлунде 2 с массами от 0,1 до 5 масс Солнца 1500 из них показывают флуктуации в своем свете, когда звезды собирают материал со своих дисков. Орбитальный материал, скопившийся внутри диска, временно блокировал бы часть звездного света, вызывая колебания яркости.

Однако Хаббл обнаружил сигнатуру такого орбитального материала только вокруг звезд за пределами плотной центральной области скопления. Телескоп наблюдал большие падения яркости в течение целых 10-20 дней около 5% звезд, прежде чем они вернулись к нормальной яркости.

Ученые не обнаружили провалов в яркости у звезд, находящихся в пределах четырех световых лет от центра. Эти колебания могли быть вызваны большими скоплениями пыли, проходящими перед звездой.  – Мы думаем, что это планетезимали или формирующиеся структуры, – говорят ученые. – Это могут быть семена, которые в конечном итоге приведут к планетам в более развитых системах. Это системы, которые мы не видим вблизи очень массивных звезд. Мы видим их только в системах вне центра.”

Благодаря Хабблу астрономы теперь могут видеть, как звезды растут в средах, которые похожи на раннюю Вселенную, где в скоплениях доминировали звезды-монстры. До сих пор наиболее известной близлежащей звездной средой, содержащей массивные звезды, является область рождения звезд в Туманности Ориона. Однако Вестерлунд-2 является более лучшим кандидатом из-за своей большей звездной популяции.

Результаты работы опубликованы в Астрофизическом журнале.


E. Sabbi et al, Time-domain Study of the Young Massive Cluster Westerlund 2 with the Hubble Space Telescope. I, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-4357/ab7372

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

0 0 голос
Рейтинг

Подписывайтесь на наш новый канал в и наши каналы в соц.сетях
Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Share via
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: