С помощью легендарного космического телескопа «Хаббл» астрономам удалось запечатлеть поистине уникальное зрелище: самый огромный из известных науке протопланетный диск, окутывающий молодую звезду. Этот объект, забавно прозванный «Чивито Дракулы» (чивито — сэндвич в Уругвае), не просто поражает своими исполинскими размерами, но и бросает вызов привычным представлениям о спокойствии и симметрии, царящих в «планетных яслях».
Изображения, полученные в видимом свете, впервые с такой четкостью показали неожиданно турбулентный и хаотичный мир, где гигантские сгустки вещества простираются далеко за пределы плоскости диска, создавая асимметричную, почти призрачную структуру. Это открытие, подробно описанное в The Astrophysical Journal, знаменует новую веху в возможностях «Хаббла» и предлагает беспрецедентную лабораторию для изучения того, как планеты могут формироваться в экстремальных условиях.
Стрелки компаса, указывающие север и восток, показывают ориентацию изображения на небе. Обратите внимание, что соотношение севера и востока на небе (если смотреть снизу) перевернуто относительно стрелок направления на карте местности (если смотреть сверху).
Шкала обозначена астрономическими единицами, то есть расстоянием Земли от Солнца. Одна астрономическая единица равна примерно 150 миллионам километров.
Шкала также обозначена угловыми секундами, что составляет 1/3600 градуса на небе. Цветовая шкала показывает, какие фильтры Хаббла использовались при сборе света. Цвет названия каждого фильтра соответствует цвету света, проходящего через этот фильтр.
Диск IRAS 23077+6707 представляет собой колоссальное образование, простирающееся почти на 650 миллиардов километров, что эквивалентно сорока расстояниям от Солнца до внешней границы пояса Койпера в Солнечной системе. В его центре скрывается молодая, вероятно, двойная или очень массивная звезда. Однако главной сенсацией стала не только величина диска, но и его беспокойная, динамичная природа. «Хаббл» выявил, что тонкие верхние слои диска, напоминающие в боковой проекции гигантский космический гамбургер, пронизаны вертикальными нитями и сгустками материи. Эти структуры простираются над и под плоскостью диска на невиданные ранее расстояния, указывая на чрезвычайно активные и турбулентные процессы.
Наиболее интригующей загадкой оказалась выраженная асимметрия диска. Впечатляющие нитевидные образования наблюдаются только с одной его стороны, в то время как противоположный край кажется резким и лишенным подобных деталей. Эта странная особенность, по мнению ученых, является ключевым свидетельством динамических процессов, формирующих систему. Возможно, причиной служит недавнее падение на диск крупных объемов газа и пыли из окружающего пространства или же гравитационное взаимодействие с другими, пока невидимыми объектами. Такая хаотичная и неуравновешенная картина заставляет пересмотреть представления о ранних этапах эволюции планетных систем, которые ранее считались более упорядоченными.
Масса диска «Чивито Дракулы» оценивается от 10 до 30 масс Юпитера, что предоставляет достаточно строительного материала для формирования целого семейства планет-гигантов. Это делает систему увеличенной, более массивной версией того, чем, вероятно, была наша Солнечная система в младенчестве.
По словам ведущего автора исследования Кристины Монш из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, теоретически здесь могла бы возникнуть обширная планетная система. Хотя масштабы процессов могут отличаться от тех, что шли в окрестностях молодого Солнца, фундаментальные физические механизмы, вероятно, остаются общими. Таким образом, наблюдение за этим хаосом дает уникальную возможность понять, как основные принципы планетообразования работают в экстремальной среде.
Открытие, сделанное «Хабблом», не ставит точку, а, напротив, открывает новую главу в исследовании формирования планет. Оно порождает больше вопросов, чем ответов: что именно вызывает столь яркую асимметрию? Являются ли такие турбулентные диски редкой аномалией или более распространенным, но ранее скрытым этапом эволюции? Как именно в условиях такого хаоса начинают рождаться и расти протопланеты?
IRAS 23077+6707 теперь может послужить уникальной природной лабораторией. Дальнейшие наблюдения, в том числе с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», способного заглянуть вглубь пылевых структур в инфракрасном диапазоне, помогут астрономам шаг за шагом расшифровать бурные процессы, в результате которых из первичного хаоса материи рождаются новые миры.