Астрономы обнаружили объект, который не вписывается в современные теории формирования планет. Речь идёт об околозвёздном диске, который всё ещё содержит огромные массы газа, хотя последний давно должен был рассеяться.
Открытие описано в двух научных статьях, опубликованных в изданиях Astrophysical Journal и Astrophysical Journal Letters.
Согласно современным теориям, звезда и её планеты возникают из одного облака вещества, называемого протопланетным диском. Светило при этом рождается раньше. Диск, оставшийся после формирования звезды, содержит газ и пыль. Постепенно часть газа входит в состав планет и ледяных тел, а всё остальное рассеивается в пространстве под давлением света местного солнца. Остаётся облако пыли и небольших каменных глыб, почти лишённое газа. Это так называемый остаточный диск.
Эти теории подкреплены огромным количеством наблюдений. Астрономам известно множество протопланетных дисков в разных стадиях развития, новорождённые экзопланеты и немало остаточных дисков. Однако на сей раз учёные обнаружили в космосе нечто, не укладывающееся в существующие модели.
Речь идёт об окрестностях звезды 49 Кита, расположенной примерно в 190 световых годах от Земли. Это молодое светило: ему всего 40 миллионов лет (для сравнения: Солнцу около пяти миллиардов). Но, согласно общепринятым теориям, газ протопланетного диска за это время должен был уже рассеяться (отметим, что планет у этой звезды пока не обнаружено). Однако последние наблюдения показали, что это не так.
"Благодаря более чем 100 часам наблюдений на телескопе ASTE мы обнаружили в остаточном диске вокруг 49 Кита газ из атомарного углерода ", – рассказывает первый автор обеих статей Ая Хигути (Aya Higuchi) из Национальной астрономической обсерватории Японии.
Заинтересовавшись, исследователи использовали более мощный радиотелескоп ALMA. И тут их ожидал настоящий сюрприз. Углеродного газа вокруг светила оказалось в 10 раз больше, чем можно было заключить, исходя из данных ASTE.
Астрономы различили даже излучение углерода-13. Как отмечают авторы, ранее "свечение" этого редкого изотопа на частоте 492 гигагерца никогда не обнаруживалось не только в остаточных дисках, но и где бы то ни было в межзвёздной среде.
"Количество 13C [в природе] составляет всего 1% от [количества] 12C, поэтому обнаружение 13C в остаточном диске стало совершенной неожиданностью, – признаётся Хигути. – Это явное свидетельство того, что 49 Кита окружена удивительно большим количеством газа".
Исследователи также наблюдали излучение пыли и угарного газа (СО). Поясним, что это самая распространённая молекула в окрестностях молодых звёзд после водорода (H2). Проанализировав полученные данные, учёные пришли к выводу, что по протяжённости облако атомарного углерода сравнимо с диском пыли и угарного газа.
Количество газа в остаточном диске вокруг 49 Кита сравнимо с таковым в протопланетных дисках, в которых всё ещё идёт активное формирование планет. Учёные пока не готовы объяснить этот факт.
Если это первичное вещество протопланетного диска, то непонятно, почему оно всё ещё не рассеялось. Авторы предположили также, что газ мог образоваться в ходе массовых столкновений ледяных тел, таких как кометы. Однако современные теории не объясняют, как могло произойти подобное "ледовое побоище". Одним словом, Вселенная снова загадала астрономам загадку.
К слову, ранее авторы "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали и о других результатах, заставляющих усомниться в стандартных моделях формирования миров. В их числе масштабное исследование химического состава атмосфер экзопланет и открытие планеты-гиганта у красного карлика.
