Ученые выяснили, как рождаются планеты у красных карликов

Британские ученые построили компьютерную модель формирования планет в системах красных карликов и показали, что вопреки существующему мнению, вокруг таких звезд могут очень быстро формироваться крупные и горячие планеты. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics.

Красные карлики — маленькие звезды, чьи размеры не превышают половины Солнца — самый распространенный тип звезд в нашей Галактике. Несмотря на небольшую массу таких звезд, в их окружении астрономы находят гигантские планеты, которые в 10 раз больше, чем Юпитер — самая большая планета Солнечной системы.

Механизм формирования этих гигантских планет остается нерешенной загадкой, потому что планеты-гиганты Солнечной системы — Юпитер и Сатурн — образовались в результате постепенного роста за счет накопления частиц пыли. А вокруг красных карликов, по мнению большинства ученых, недостаточно материала для медленного формирования больших планет.

Новое исследование ученых из Университета Центрального Ланкашира (Великобритания), показывает, что планеты-гиганты могут образовываться вокруг маленьких звезд, просто процесс их формирования очень быстрый.

Для моделирования эволюции протопланетных дисков вокруг звезд красных карликов авторы использовали распределенные возможности суперкомпьютерной установки Advanced Computing (DiRAC).

Протопланетные диски представляют собой вращающиеся структуры из плотного газа и пыли, окружающие все новорожденные звезды. Исследователи обнаружили, что, в случае когда эти диски достаточно велики, они могут распадаться на сгустки газа, из которых формируются планеты-гиганты. Этот процесс происходит в течение нескольких тысяч лет, что в астрофизическом смысле чрезвычайно быстро.

"Тот факт, что планеты могут формироваться в столь короткие сроки вокруг крошечных звезд, невероятно захватывающий, — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования Энтони Мерсера (Anthony Mercer). — Наша работа показывает, что формирование планет — распространенный процесс. Другие миры могут образовываться даже вокруг маленьких звезд, и происходит это различными способами. Поэтому планеты могут быть значительнее разнообразнее, чем мы думали ранее".

Из модели также следует, что планеты-гиганты, формирующиеся вокруг красных карликов, должны быть очень горячими — температура в их ядрах достигает тысяч градусов. Такие горячие планеты можно легко наблюдать, пока они молоды. Но они быстро тускнеют, так как у них нет внутреннего источника энергии, и окно возможности непосредственного наблюдения за ними очень мало.

Тем не менее, можно наблюдать косвенно, фиксируя их влияние на материнскую звезду. Именно так были открыты многие подобные планеты вокруг маленьких звезд.

"Это был первый случай, когда мы смогли с помощью компьютерного моделирования не только увидеть формирование планет, но и определить их начальные свойства с большой детализацией. Было удивительно обнаружить, что эти планеты могут образовываться так быстро и быть такими горячими", — говорит второй автор статьи Димитрис Стамателлос (Dimitris Stamatellos).

Насколько верны новые теоретические построения, проверить смогут только будущие наблюдения.