Астрономическая группа провела уникальное исследование звёздного скопления Cygnus OB2, расположенного на расстоянии около 4600 световых лет от Земли. С помощью рентгеновской обсерватории NASA «Чандра» и данных в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазонах, учёные попытались выяснить, как массивные звёзды могут влиять на вероятность формирования планет в этих регионах. Целью работы было оценить воздействие звёздного излучения на планетообразующие диски и выявить самые "опасные" области для будущих планетных систем.
Cygnus OB2 включает сотни крупных звёзд и тысячи звёзд с меньшей массой. Для анализа были использованы детальные снимки, полученные с помощью «Чандры» из различных частей скопления. Учёные создали составное изображение, которое продемонстрировало диффузное рентгеновское излучение между звёздами и распределение молодых звёзд в скоплении.
На этом изображении рентгеновское излучение (фиолетовый цвет) от «Чандры» отражает наличие молодых звёзд и горячего газа, а инфракрасные данные телескопа Spitzer (в цветах от красного до голубого) показывают более холодную пыль и газовые структуры в регионе.
Скопления звёзд, подобные Cygnus OB2, являются источником мощного высокоэнергетического излучения, исходящего как от массивных звёзд, так и от звёзд меньшей массы. Это излучение включает рентгеновские лучи и интенсивное ультрафиолетовое излучение, которые могут оказывать разрушительное воздействие на планетные диски, окружающие звёзды. Такие диски, необходимые для формирования планет, со временем истощаются: часть вещества падает на звезду, другая часть испаряется под воздействием излучения.
Фотоиспарение — ключевой процесс, при котором ультрафиолетовое и рентгеновское излучение разрушает планетные диски. У звёзд среднего размера этот процесс может занимать от 5 до 10 миллионов лет до полного исчезновения диска. Однако в присутствии массивных звёзд, излучающих значительно больше энергии, этот процесс может ускоряться, что ограничивает время, доступное для формирования планет.
На основе архивных данных исследователи выявили, что планетообразующие диски исчезают значительно быстрее, если находятся вблизи массивных звёзд, выделяющих большое количество высокоэнергетического излучения. Также было установлено, что плотность звёздного окружения играет роль: в зонах с большей концентрацией звёзд диски исчезают быстрее.
Анализ данных Cygnus OB2 показал, что в областях с низким уровнем излучения около 40% молодых звёзд сохраняют диски, тогда как в зонах с высокой плотностью излучения и большим количеством звёзд этот показатель снижается до 18%. Самые неблагоприятные условия для формирования планетных систем наблюдаются в радиусе примерно 1,6 световых лет от больших звёзд.