Недавние исследования в области астрономии открыли новые горизонты в понимании формирования экзопланет. Ученые из Массачусетского технологического института представили доказательства того, что гравитационный коллапс может быть ключевым механизмом, отвечающим за образование крупных планет на больших расстояниях от своих звезд. Это открытие ставит под сомнение ранее принятые теории и предлагает новые объяснения для наблюдаемых астрономических явлений.
Экзопланеты, как правило, формируются в протопланетных дисках, состоящих из космической пыли и газа, вращающихся вокруг молодой звезды. Традиционная теория формирования планет, известная как аккреция ядра, предполагает, что частицы пыли сливаются, образуя планетарные ядра, которые затем растут за счет притяжения окружающего материала. Однако существует и другая теория — гравитационный коллапс, согласно которой сам диск становится гравитационно нестабильным и начинает коллапсировать, формируя планету.
Этот процесс требует, чтобы диск имел достаточную массу, что делает его наблюдение сложным. Ранее ученые находили лишь свидетельства существования таких дисков, но не имели возможности подтвердить, что именно они приводят к образованию планет. Однако в новой статье, опубликованной в журнале Nature, профессор Ричард Тиг и его команда представили убедительные доказательства того, что газ вокруг звезды AB Возничего ведет себя так, как и ожидалось в условиях гравитационной нестабильности.
Система AB Возничего стала идеальным объектом для наблюдений благодаря множеству ранее зафиксированных данных, которые указывали на интересные динамические процессы в ее диске. Исследователи заметили спиральные структуры и горячие точки, которые могли быть интерпретированы как признаки наличия планет или других нестабильностей. Однако теперь стало ясно, что это действительно диск, в котором происходят сложные движения.
Гравитационная нестабильность возникает, когда гравитация диска становится достаточно сильной, чтобы влиять на его внутренние процессы. Обычно предполагается, что гравитационное притяжение центральной звезды доминирует, но когда масса диска превышает определенный порог, он начинает фрагментироваться и может коллапсировать, формируя планету за гораздо более короткое время по сравнению с аккрецией.
Это открытие ставит под сомнение традиционные представления о формировании планет и подчеркивает необходимость пересмотра существующих теорий. Особенно это актуально в свете увеличения числа обнаруженных массивных экзопланет на значительных расстояниях от своих звезд. Такие планеты сложно объяснить с точки зрения аккреции, поскольку для их формирования требуется быстрое накопление материала, что обычно происходит вблизи звезды.
Теперь, когда ученые располагают доказательствами, подтверждающими жизнеспособность гравитационного коллапса как метода формирования планет, открываются новые перспективы для изучения экзопланетных систем. Это может привести к более глубокому пониманию процессов, происходящих в космосе, и поможет объяснить, как формируются планеты, которые мы наблюдаем сегодня.
