«Уэбб» раскрыл загадку формирования протопланетных дисков
Благодаря новому исследованию, проведенному с помощью телескопа «Уэбб», появилась возможность взглянуть на то, как выглядела Солнечная система 4,6 миллиардов лет назад — когда только-только происходило ее формирование. Новый орбитальный прибор впервые смог в мельчайших подробностях отследить дуновения «дисковых ветров» — потоков газа, вырывающихся из протопланетного диска в космос.
Согласно расчетам астрономов, каждую секунду в видимой Вселенной рождается около 3 000 звезд, многие из которых имеют шансы в ближайшем будущем обзавестись планетами. Но данный процесс, несмотря на обилие наглядных примеров, все еще изучен не до конца. Одним из ключевых «белых пятен» является аккреция — поглощение звездой части материи из окружающего ее газопылевого диска. Некоторые механизмы этого явления до сих пор ускользали от внимания астрономов, но теперь благодаря «Уэббу» ситуация имеет шанс измениться.
Команда исследователей выбрала в качестве «мишеней» четыре молодых звезды, окруженных плотными облаками, в которых прямо сейчас зарождаются планеты. Причем выбор именно этих систем был далеко не случаен: «Их ориентация превращает пыль и газ в своего рода «маску», блокирующую часть излучения яркой центральной звезды. В противном случае она могла бы рассеять ветра», — отметил Наман Баджадж, один из соавторов исследования.
«Ветра», о которых идет речь, это потоки газа, которые под воздействием магнитных полей звезды разгоняются до десятков километров в секунду, благодаря чему могут покинуть протопланетный диск. Именно эти ветра, как показывает исследование, и приводят к потере кольцеобразным газопылевым облаком углового момента, что делает возможной аккрецию материи на звезду.
Дело в том, что быстро вращающийся газ не может упасть на светило (даже очень массивное) — мешает его громадная инерция. Для того, чтобы это стало возможным, должен измениться момент вращательного импульса. Каждый ребенок знает, что, чтобы затормозить карусель, необходимо свеситься за ее край, а чтобы ускорить — прижаться к оси. Но, так как протозвездный диск не может произвольно двигаться, его единственный шанс потерять импульс — избавиться от части собственной массы.
Именно это и помогает ему сделать магнитное поле звезды, которая, таким образом, сама обеспечивает себе «пропитание» — отправляя часть окружающей материи в «свободный полет». Теперь «Уэбб», настроившись на обнаружение определённых молекул, помог команде астрономов увидеть детали этого процесса.
В частности, сложную трехмерную структуру центральной струи газа, вокруг которой концентрируются потоки, зародившиеся дальше от края диска. Вместе эта структура имеет вид многослойного конуса. Более того, ученым удалось обнаружить выраженное центральное отверстие в каждом из «конусов», причем наличествовавшее в каждой из четырех систем. Теперь команда планирует расширить наблюдения на другие молодые звезды, чтобы заполучить более полную статистику и понять, везде ли одинаково проходит этот важнейший этап формирования будущих планет.
