Считается, что планеты и звезды рождаются внутри газопылевых туманностей в результате гравитационного коллапса наиболее плотных их частей. Когда «зародыш» светила вспыхивает, он прогревает близлежащие к нему части протопланетного диска, что уносит остатки газа и пыли из пределов будущей звездной системы. Тем не менее, звезда продолжает набирать вес, и этот процесс является своеобразной научной загадкой.
Группа астрофизиков под руководством Саймона Касассуса (Simon Casassus) из университета Чили в Сантъяго нашла ответ на этот вопрос, изучив молодую звезду HD 142527, расположенную в созвездии Волка на расстоянии в 450 световых лет от Земли, при помощи еще строящегося радиотелескопа ALMA.
Обсерватория ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) работает в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн. Этот инструмент еще строится на высокогорном плато Чахнантор в Чили. К 2013 году, когда постройку планируется закончить, он будет состоять из 66 отдельных антенн-приемников.
Касассус и его коллеги выяснили, что промежуток между молодой звездой и протопланетным диском далеко не пуст — он заполнен относительно разреженным слоем газа. На это указали молекулы угарного газа (СО), излучение которых было «поймано» телескопом.
Кроме того, ученые обнаружили спиралеобразные потоки газа внутри диска, однозначно говорящие о существовании протопланетных тел или настоящих планет. Характер движения данных потоков вещества свидетельствует о том, что планеты «стягивают» его на себя, наращивая массу.
«Наблюдения показали, что гравитация предполагаемых протопланет захватывает часть матери диска, заставляя ее двигаться в виде потоков газа, стремящихся к планете. Большая часть газа в этих потоках пролетает “мимо” планеты, попадая во внутреннюю часть диска, где он в конечном итоге начинает двигаться к звезде и падать на нее», — пояснил Касассус.
Как утверждают ученые, подобный процесс позволяет звезде «расти» дальше и одновременно мешает ее излучению разрушить протопланетный диск. По расчетам авторов статьи, объем газа, поставляемый будущими планетами, вполне достаточен для объяснения текущих темпов роста светила.
Раскрыв одну из тайн рождения звездных систем, Касассус и его коллеги проверили при помощи компьютерной модели, что произошло бы с протопланетным диском при отсутствии потоков газа. В таком случае HD 142527 уничтожила бы диск примерно за год, в результате чего рост системы остановился бы.
Это позволяет говорить о том, что данный процесс крайне важен для формирования полноценных планет и звезд. Авторы статьи планируют провести новую серию наблюдений весной 2013 года, когда конструкция ALMA будет закончена. Ученые полагают, что более точные данные помогут им «взвесить» планеты и саму звезду в системе HD 142527.