Вокруг этой бинарной звезды формируются не одна, не две, а три планетные системы

Астрономы обнаружили целых три системы экзопланет, рождающихся вокруг одной бинарной звезды.

SVS 13 - это бинарная звездная система, удаленная от нас на 980 световых лет, и сложные структуры пыли вокруг нее проливают свет на то, как рождаются планетные системы в этих удивительных условиях. Поскольку большая часть звезд связана в кратные звездные системы, это имеет последствия для нашего понимания формирования и эволюции планет.

"Наши результаты показали, что каждая звезда имеет вокруг себя диск из газа и пыли, и что, кроме того, вокруг обеих звезд формируется более крупный диск", - говорит астроном Ана Карла Диас-Родригес из Института астрофизики Андалусии (IAA-CSIC) в Испании и Регионального центра ALMA при Манчестерском университете в Великобритании.

"Этот внешний диск показывает спиральную структуру, которая подает вещество в отдельные диски, и во всех них в будущем могут образоваться планетные системы. Это явное доказательство наличия дисков вокруг обеих звезд и существования общего диска в бинарной системе".

Звезды рождаются из плотных узлов в облаках молекулярного газа, плавающих в космосе. При подходящих условиях один из таких узлов разрушается под действием собственной гравитации и начинает вращаться. По мере вращения материал вокруг него сплющивается в диск, который ввинчивается в звезду, подпитывая ее рост.

Когда звезда достигает конца своего формирования, все, что осталось, становится протопланетным диском. Вся оставшаяся пыль и газ перемещаются по нему и в конце концов собираются в достаточно большие комки, из которых формируются планеты, астероиды, кометы, луны, карликовые планеты и все остальные интересные элементы планетарной системы.

Мы знаем, что это происходит вокруг одиночных звезд довольно легко; одна только Солнечная система является доказательством того, что это может произойти, и большинство экзопланет, подтвержденных на сегодняшний день, были найдены на орбитах одиночных звезд. Считается, что система из нескольких звезд, создающая более сложную гравитационную среду, может быть более враждебной для процесса формирования планет.

SVS 13 находится относительно близко, в звездообразующем облаке, называемом молекулярным облаком Персея, и очень молода. Она состоит из двух звезд с суммарной массой, примерно равной массе Солнца, замкнутых на очень тесной орбите; их разделяет всего около 90 астрономических единиц (Плутон находится на расстоянии около 40 астрономических единиц от Солнца).

Чтобы узнать больше о пространстве вокруг этой бинарной протозвезды, а также о самих звездах, Диас-Родригес и ее команда изучили 30-летние наблюдения с помощью Очень большого массива Национальной радиоастрономической обсерватории. Они также провели новые наблюдения с помощью Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива, известного как ALMA.

Это позволило команде реконструировать орбиту бинара, определить массы звезд, ориентацию системы, а также размеры и массы дисков. Они обнаружили два небольших диска, один с радиусом пыли 12 астрономических единиц, а другой - 9 астрономических единиц, оба с радиусом газа 30 астрономических единиц.

Огромный спиральный циркумбинарный диск, окружающий обе звезды, имеет спиральные рукава, простирающиеся на 500 астрономических единиц.

"В IAA мы начали изучать эту систему двадцать пять лет назад. Мы были удивлены, когда обнаружили, что SVS 13 является радиодвойкой, поскольку в оптике видна только одна звезда", - сказал астроном Гильем Англада из IAA-CSIC.

"Было очень странно обнаружить пару звезд-близнецов, где одна из них, похоже, развивалась гораздо быстрее другой. Мы провели несколько экспериментов, чтобы получить больше подробностей и выяснить, может ли в таком случае одна из звезд образовывать планеты. Теперь мы убедились, что обе звезды очень молоды, и обе могут образовывать планеты".

Есть и другие причины интересоваться этой системой, кроме разрешения споров о возрасте двух звезд. Предыдущие исследования системы выявили молекулы в пыли и газе вокруг SVS 13, включая сложные органические молекулы, которые являются предшественниками строительных блоков жизни.

"Это означает, что когда вокруг этих двух солнц начнут формироваться планеты", - сказал Диас-Родригес, - "строительные блоки жизни будут там".

Возможно, нас не будет рядом, чтобы увидеть, как разворачивается этот процесс, но знание того, что эти молекулы существуют, может помочь нам разгадать тайну нашего существования во Вселенной".

Исследование было одобрено журналом The Astrophysical Journal и доступно на сервере препринтов arXiv.