Астрономы изучили 72 молодых звездных системы: что они выяснили

Одно из самых масштабных исследований с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» показало, что на разных стадиях развития молодой планетной системы важную роль играют разные виды ветров — сначала магнитные, а потом световые.

Изображение молодой звезды, окруженной протопланетным диском из газа и пыли. Ветры из центра символизируют энергетический выброс газа из молодой планетной системы

Источник: ESA/NASA, проект AVO

Планеты формируются из газовых и пылевых дисков вокруг молодых звезд, но газ, необходимый для роста, не сохраняется вечно. Новые наблюдения, полученные с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», позволяют по-новому взглянуть на то, как этот газ улетучивается и как этот процесс меняется по мере развития молодых планетных систем.

Исследователи изучили 72 молодые звезды, похожие на Солнце, на разных стадиях развития. Это одно из самых масштабных наблюдений своего рода с помощью телескопа «Джеймс Уэбб». Ученые следили за двумя признаками уходящего газа — молекулярным водородом, из которого состоит большая часть диска, и ионизированным неоном, указывающим на мощные струи. Благодаря высокой чувствительности телескопа удалось четко различить разные типы потоков.

Ученые проанализировали данные «Джеймса Уэбба» по 72 молодым звездам и нашли признаки утечки газа в 66 системах

Источник: Midjourney

В самых молодых системах, где звезда еще активно «едят» материал из диска, наблюдаются сильные струи и широкие ветры, состоящие из молекулярного и атомарного газа. Эти потоки, вероятно, управляются магнитными полями, проходящими через диск, и выбрасывают вещество в космос, унося с собой и массу, и энергию вращения. Но по мере старения системы падение вещества на звезду замедляется, струи слабеют, а магнитные ветры уступают место другому процессу — фотоиспарению.

Когда диск становится тоньше, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение звезды начинает нагревать оставшийся газ, и он постепенно испаряется, уходя в пространство. Этот процесс становится все важнее по мере эволюции системы. Получается, что на ранних этапах газ уносится в основном магнитными ветрами, а позже — фотоиспарением.

Такой переход влияет на формирование планет: газовые гиганты должны успеть «нарасти» свою атмосферу, пока вокруг еще достаточно газа. Как только он исчезает, возможность появления таких планет резко падает. Получается, что рождение планет — это настоящая гонка со временем.

Ученые обнаружили признаки утечки газа в 66 из 72 систем: в 46 из них видны конические ветры из молекулярного водорода, а в 40 — быстрые струи неона. При этом в каждой системе со струями есть и следы более широких ветров. Эти данные помогают собрать воедино картину того, как планетные системы эволюционируют от плотных, газовых дисков к более разреженным структурам.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые впервые увидели сверхмассивную черную дыру, сбежавшую из своей галактики.