Учёные определили «опасные зоны» для планетообразования в звёздных скоплениях

29.10.2024 20:11:00 | iXBT.com

Группа астрономов использовала рентгеновскую обсерваторию NASA «Чандра» в сочетании с данными в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазонах, чтобы определить, где могут находиться самые опасные места в звёздном скоплении, где шансы на образование планет уменьшаются. Целью наблюдений был Cygnus OB2, который является ближайшим крупным скоплением звёзд на расстоянии около 4600 световых лет.

Скопление содержит сотни массивных звёзд, а также тысячи звёзд с меньшей массой. Команда использовала длительные наблюдения Chandra, направленные на различные области Cygnus OB2, а затем полученный набор изображений был «сшит» в единое изображение. Глубокие наблюдения Chandra позволили составить карту диффузного рентгеновского свечения между звёздами, а также предоставили опись молодых звёзд в скоплении.

На этом новом составном изображении данные Chandra (фиолетовый) демонстрируют диффузное рентгеновское излучение и молодые звёзды в Cygnus OB2, а инфракрасные данные с ныне выведенного из эксплуатации космического телескопа NASA Spitzer (красный, зелёный, синий и голубой) демонстрируют молодые звёзды и более холодную пыль и газ по всему региону.

Источник: NASA / CXC / SAO / J. Drake et al, JPL-Caltech / Spitzer, NASA / CXC / SAO /N. Wolk

В этих переполненных звёздных средах присутствуют обильные количества высокоэнергетического излучения, производимого звёздами и планетами. Вместе рентгеновские лучи и интенсивный ультрафиолетовый свет могут оказывать разрушительное воздействие на планетарные диски и системы в процессе формирования.

Планетообразующие диски вокруг звёзд естественным образом со временем истощаются и исчезают. Часть диска падает на звезду, а часть нагревается рентгеновским и ультрафиолетовым излучением звезды и испаряется ветром. Последний процесс, известный как «фотоиспарение», обычно занимает от 5 до 10 миллионов лет у звёзд среднего размера, прежде чем диск исчезнет. Если рядом находятся массивные звёзды, которые производят больше всего рентгеновского и ультрафиолетового излучения, то этот процесс может быть ускорен.

Исследователи, используя архивные данные, обнаружили доказательства того, что диски, формирующие планеты вокруг звёзд, действительно исчезают гораздо быстрее, когда они находятся близко к массивным звёздам, производящим много высокоэнергетического излучения. Диски также исчезают быстрее в регионах, где звёзды более плотно упакованы.

Для регионов Cygnus OB2 с меньшим количеством высокоэнергетического излучения и меньшим количеством звёзд доля молодых звёзд с дисками составляет около 40%. Для регионов с большим количеством высокоэнергетического излучения и большим количеством звёзд доля составляет около 18%. Самый сильный эффект — то есть наихудшее место для потенциальной планетной системы — находится в пределах примерно 1,6 световых лет от самых массивных звёзд в скоплении.

«Эти результаты показывают, что планетообразование в скоплениях звёзд может быть намного более сложным, чем мы думали ранее. Массивные звёзды могут оказывать значительное влияние на формирование планет в скоплениях, и это необходимо учитывать при поиске потенциально обитаемых планет», — сказал Марио Джузеппе Гварчелло, ведущий автор исследования.

Подробнее