Во Вселенной оказалось мало протопланетных дисков с большими массами
AstroNews.ru - 20 Октября 2015 06:48:53
По оценкам астрономов к тому времени, когда происходило формирование Солнечной системы, её протопланетный диск содержал в себе количества газа и пыли, примерно эквивалентные 20 юпитерианским массам. Эта так называемая «минимальная масса солнечной туманности» (minimum mass solar nebula, MMSN) рассчитывается, исходя из текущих масс каменистых планет с учетом условий их образования; минимальная масса используется в том случае, если механизм формирования планет оказывается по какой-либо причине менее эффективным, чем ожидалось.
Астроном из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, Шон Эндрюс с коллегами изучали ранние стадии жизненного цикла протопланетных дисков, расположенных вокруг других звезд, используя свойство таких дисков охлаждаться и испускать излучение главным образом в инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах. Команда использовала субмиллиметровую камеру, установленную на телескопе Джеймс Клерк Максвелл, расположенном на Гавайях, для составления карты излучающей пыли внутри скопления молодых звезд, известного как IC348 и находящегося в молекулярном облаке Персея на расстоянии примерно одна тысяча световых лет от нас. Согласно оценкам, возраст этого скопления звезд составляет от 2 до 3 миллионов лет, поэтому планетные системы составляющих его звезд должны быть развиты лишь частично.
Ученые обнаружили 13 субмиллиметровых источников, указывающих на протопланетные диски, внутри этого облака, при этом всего в скоплении насчитывается в общей сложности 370 известных звезд. По светимости обнаруженных источников ученые смогли оценить массы дисков, которые, как оказалось, лежали в диапазоне от 1,5 до 16 юпитерианских масс – то есть, оказались меньше чем величина MMSN. Эти результаты свидетельствуют о том, что протопланетные диски, настолько же массивные, что и диск ранней Солнечной системы, встречаются во Вселенной довольно редко – по крайней мере в изученной исследователями «возрастной категории» . Более того, допуская, что все не обнаруженные источники субмиллиметрового излучения представляют собой менее яркие в этом диапазоне диски, имеющие очевидно меньшие размеры, астрономы объединили данные наблюдений всех источников и оценили массу среднего протопланетного диска: она составила половину массы Юпитера. Таким образом, заключают исследователи, лишь менее 1 процента звезд во Вселенной обладают дисками с массой, достигающей MMSN.
Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; главный автор исследования Л. Сиеза.