Международная группа астрономов впервые точно зафиксировала начало формирования планет вокруг звезды, отличной от Солнца. С помощью телескопа ALMA и космического телескопа «Джеймс Уэбб» учёные наблюдали образование первых частиц вещества, формирующего планеты, только начинающих кристаллизоваться. Это открытие знаменует собой первый случай идентификации планетарной системы на такой ранней стадии формирования.
«Мы впервые установили самый ранний момент начала образования планет около звезды, отличающейся от Солнца», — заявляет Мелисса Макклюр, профессор Лейденского университета в Нидерландах и главный автор работы.
Новорожденная планетарная система формируется вокруг протозвезды HOPS-315, которая находится примерно в 1300 световых годах от нас и является аналогом молодого Солнца. Вокруг таких молодых звёзд астрономы часто наблюдают протопланетные диски газа и пыли – «колыбели» новых планет. Хотя ранее астрономы наблюдали молодые диски, содержащие новорождённые массивные планеты-гиганты, подобные Юпитеру, МакКлюр отмечает: «Мы всегда знали, что первые твёрдые частицы планет, или планетезимали, должны были образоваться на более ранних этапах».
В древних метеоритах нашей Солнечной системы сохранился первый твёрдый материал, сконденсировавшийся около нынешнего места Земли. Астрономы определяют возраст метеоритов, чтобы понять время начала формирования Солнечной системы. В метеоритах много кристаллических минералов, включая монооксид кремния (SiO), который конденсируется при экстремально высоких температурах молодых протопланетных дисков. С течением времени твёрдые частицы сливаются, закладывая основу для образования планет. Первые планетезимали размером в километр, из которых выросли планеты, как Земля или ядро Юпитера, образовались сразу после конденсации этих минералов.
Астрономы обнаружили доказательства конденсации горячих минералов в диске вокруг HOPS-315. Результаты показывают, что SiO присутствует вокруг молодой звезды как в газообразном состоянии, так и в кристаллических минералах. Это свидетельствует о том, что процесс только начинается. «Такой процесс никогда раньше не наблюдался в протопланетном диске – или где-либо за пределами нашей Солнечной системы», — говорит соавтор исследования Эдвин Берджин, профессор Мичиганского университета (США).
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» совершил первое открытие этих минералов. Для точного определения местоположения фрагментов команда использовала ALMA — Большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Атакама и наблюдала систему с его помощью.
Благодаря полученным данным команда обнаружила, что химические сигналы исходят из небольшой области диска вокруг звезды, сравнимой с орбитой пояса астероидов Солнца. «Мы наблюдаем эти минералы в том же месте внесолнечной системы, что и в астероидах нашей Солнечной системы», — утверждает соавтор исследования Логан Фрэнсис, научный сотрудник Лейденского университета. Благодаря этому диск HOPS-315 становится прекрасной моделью для изучения истории нашей космоса. Наблюдения также предоставляют астрономам новую возможность изучить раннее формирование планет.