Астрономы впервые стали свидетелями зарождения новой планетарной системы

16.07.2025 21:10:00 | iXBT.com

Международная группа астрономов впервые точно зафиксировала момент начала формирования планет вокруг звезды, отличной от Солнца. Используя телескоп ALMA и космический телескоп «Джеймс Уэбб», учёные наблюдали образование первых частиц вещества, формирующего планеты, только начинающих кристаллизоваться. Это открытие знаменует собой первый случай, когда планетарная система была идентифицирована на столь ранней стадии своего формирования.

«Впервые мы определили самый ранний момент начала формирования планет вокруг звезды, отличной от нашего Солнца», – говорит Мелисса МакКлюр, профессор Лейденского университета в Нидерландах и ведущий автор исследования.

Эта новорождённая планетарная система формируется вокруг протозвезды HOPS-315, находящейся примерно в 1300 световых годах от нас и являющейся аналогом молодого Солнца. Вокруг таких молодых звёзд астрономы часто наблюдают протопланетные диски газа и пыли – «колыбели» новых планет. Хотя ранее астрономы наблюдали молодые диски, содержащие новорождённые массивные планеты-гиганты, подобные Юпитеру, МакКлюр отмечает: «Мы всегда знали, что первые твёрдые частицы планет, или планетезимали, должны были образоваться на более ранних этапах».

HOPS-315. Источник: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / M. McClure

В нашей Солнечной системе первый твёрдый материал, сконденсировавшийся вблизи нынешнего местоположения Земли вокруг Солнца, содержится в древних метеоритах. Астрономы определяют их возраст, чтобы установить, когда началось формирование Солнечной системы. Такие метеориты содержат множество кристаллических минералов, включающих монооксид кремния (SiO), которые могут конденсироваться при экстремально высоких температурах, существующих в молодых протопланетных дисках. Со временем эти новообразованные твёрдые частицы слипаются, закладывая основу для образования планет по мере увеличения их размера и массы. Первые планетезимали размером в километр в Солнечной системе, из которых выросли такие планеты, как Земля или ядро Юпитера, образовались сразу после конденсации этих минералов.

Теперь астрономы обнаружили доказательства конденсации горячих минералов в диске вокруг HOPS-315. Их результаты показывают, что SiO присутствует вокруг молодой звезды в газообразном состоянии, а также в кристаллических минералах, что говорит о том, что он только начинает затвердевать. «Этот процесс никогда раньше не наблюдался в протопланетном диске – или где-либо за пределами нашей Солнечной системы», – говорит соавтор исследования Эдвин Берджин, профессор Мичиганского университета (США).

Эти минералы были впервые обнаружены с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Чтобы определить точное местоположение фрагментов, команда наблюдала систему с помощью ALMA, Большого миллиметрового/субмиллиметрового массива Атакама.

Благодаря этим данным команда определила, что химические сигналы исходят из небольшой области диска вокруг звезды, эквивалентной орбите пояса астероидов вокруг Солнца. «Мы видим эти минералы в том же месте в этой внесолнечной системе, что и в астероидах Солнечной системы», – говорит соавтор исследования Логан Фрэнсис, научный сотрудник Лейденского университета. Благодаря этому диск HOPS-315 служит прекрасной моделью для изучения нашей космической истории. Наблюдения также предоставляют астрономам новую возможность изучать раннее формирование планет.

Подробнее