Астрономы впервые увидели воронку из пыли, порожденную формирующейся планетой

Планетологи впервые наблюдали внутри газопылевого диска у молодой звезды HD 163296 в созвездии Стрельца гигантскую воронку из пыли. Она образовалась благодаря растущей планете на последних стадиях ее формирования. Статью с описанием работы принял к публикации научный журнал Astronomy & Astrophysics.

Согласно наиболее распространенной гипотезе, планеты формируются из газопылевого диска, который движется вокруг формирующейся звезды. Частицы пыли из этого диска сталкиваются друг с другом и постепенно слипаются, образуя так называемые планетезимали – "зародыши" планет диаметром около километра. Планетологи пока не знают, как именно происходит этот процесс. Они наблюдали десятки планетных систем на разных этапах формирования, однако многие промежуточные фазы пока остаются неизученными. 

В ходе нового исследования астрономы под руководством планетолога из Лейденского университета (Нидерланды) Йожефа Варги проследили за одной из последних стадий формирования планет. С помощью спектроскопа MATISSE, установленного на телескоп VLTI, они наблюдали за звездной системой HD 163296. Она расположена в созвездии Стрельца на расстоянии в 330 световых лет от Земли.

Эта звезда вдвое тяжелее Солнца, она образовалась примерно 10 млн лет назад. HD 163296 до сих окружает плотное кольцо из газа и пыли. Астрономы предполагают, что в нем формируется несколько планет. Такой вывод ученые делают потому, что этот диск разбит на несколько сегментов, в промежутках между которыми предположительно находятся уже сформировавшиеся планеты.

Внутренняя часть протопланетного диска HD 163296 оставалась почти неизученной из-за того, что материя внутри нее очень плотная. Снимки MATISSE показали, что структура внутренней части протопланетного диска у HD 163296 крайне неоднородна. В частности, в ее центре есть область, заполненная разреженной и при этом горячей материей, похожая по форме на гигантский вихрь. Она находится примерно на том же расстоянии от звезды, как Меркурий – от Солнца. Один оборот вокруг светила эта область совершает примерно за 50 дней.

Расчеты теоретиков показывают, что похожие воронки из пыли должны возникать внутри облаков газа и пыли на последних стадиях формирования планет, когда те начинают активно поглощать окружающую их материю протопланетного диска, расчищая пространство вокруг себя и разбивая диск на несколько сегментов. Дальнейшее изучение этой области, как надеются ученые, позволит проверить существующие теории формирования планет и понять, какие из них ближе к истине.