Протопланетные диски могут выживать под жестким УФ-излучением
Раскрытие секретов формирования планет в условиях высокого уровня ультрафиолетового излучения
Космос — это не только бескрайние просторы, но и крайне агрессивная среда, где мощное излучение, взрывы сверхновых и гравитационные возмущения постоянно влияют на формирование новых миров. Долгое время астрономы считали, что планетам сложно рождаться вблизи массивных звезд, испускающих смертоносное ультрафиолетовое излучение. Однако новое исследование, проведенное с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST), бросает вызов этому представлению.
Ученые из Университета штата Пенсильвания и их коллеги обнаружили, что даже в условиях интенсивного УФ-излучения протопланетные диски сохраняют ключевые строительные блоки для формирования планет. Это открытие меняет наше понимание того, где и как могут возникать новые планетные системы, расширяя границы возможных мест обитаемости во Вселенной.
Исследование было сосредоточено на протопланетном диске XUE 1, расположенном в туманности NGC 6357 (также известной как Туманность Омар, Lobster Nebula) — одном из самых жестких регионов звездообразования в Млечном Пути. Здесь находятся десятки массивных звезд, включая несколько сверхгигантов, чье ультрафиолетовое излучение в тысячи раз мощнее солнечного.
Используя инфракрасные спектрографы JWST, ученые проанализировали химический состав диска и обнаружили, что в нем присутствуют:
- твердые пылевые частицы, способные сформировать как минимум 10 планет размером с Меркурий;
- ключевые молекулы (вода, угарный газ, цианистый водород и ацетилен), необходимые для будущих планетных атмосфер.
При этом диск оказался неожиданно компактным — его радиус составляет всего 10 астрономических единиц (примерно до орбиты Сатурна). Это говорит о том, что внешние слои диска были «сдуты» мощным излучением соседних звезд, но внутренняя часть осталась стабильной.
Почему это важно?
- Планеты могут формироваться в самых разных местах
Ранее считалось, что в регионах с высокой УФ-активностью протопланетные диски быстро разрушаются. Однако XUE 1 доказывает, что даже в таких условиях сохраняется достаточно материала для рождения планет. - Экзопланеты могут быть еще более распространены
Поскольку массивные звезды встречаются часто, это означает, что планетные системы могут возникать в самых разных условиях, а не только в «спокойных» областях. - JWST открывает новую эру в астрохимии
Без сверхчувствительных приборов телескопа такое исследование было бы невозможно. Теперь ученые могут изучать химию протопланетных дисков с беспрецедентной точностью.
Перспективы
Это открытие — лишь первый шаг. Ученые планируют изучить еще 14 дисков в Туманности Омар, чтобы понять, насколько устойчивы разные системы к ультрафиолетовому излучению.
Возможно, в будущем мы обнаружим, что планеты формируются даже в самых экстремальных уголках галактики — там, где раньше их никто не искал.
Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal.