Міжнародна група астрономів за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба вперше спостерігала воду та інші молекули у внутрішніх кам’янистих планетоутворюючих регіонах диска в одному з найбільш екстремальних середовищ нашої Галактики. Ці результати свідчать про те, що умови для утворення кам’янистих планет, які зазвичай зустрічаються в дисках маломасивних зоряних областей, можуть також виникати в масивних зоряних областях і, можливо, в ширшому діапазоні середовищ.
Це перші результати програми космічного телескопа Джеймса Вебба eXtreme UV Environments (XUE), яка зосереджена на вивченні характеристик планетних дисків у масивних зореутворювальних регіонах. Ці регіони, ймовірно, є репрезентативними для середовища, в якому сформувалася більшість планетних систем. Розуміння впливу середовища на формування планет важливе для вчених, щоб отримати уявлення про різноманітність спостережуваних популяцій екзопланет.
Програма XUE націлена на дослідження 15 дисків у трьох областях Туманності Омара (також відомої як NGC 6357), великої емісійної туманності, розташованої приблизно за 5500 світлових років від Землі у сузір’ї Скорпіона. Туманність Омара – один з наймолодших і найближчих комплексів масивного зореутворення, в якому знаходяться одні з наймасивніших зір у нашій Галактиці.
За матеріалами:
NASA, ESA, CSA, STScI, J. Olmsted (STScI), M. C Ramírez-Tannus (Інститут астрономії Макса Планка)
Масивні зорі гарячіші, а тому випромінюють більше ультрафіолетового (УФ) випромінювання. Це може розсіювати газ, через що очікуваний термін життя диска може становити лише мільйон років. Завдяки Веббу астрономи тепер можуть вивчати вплив УФ-випромінювання на внутрішні кам’янисто-планетоутворюючі області протопланетних дисків навколо зірок, подібних до нашого Сонця.
“”Вебб” – єдиний телескоп з просторовою роздільною здатністю і чутливістю для вивчення планетних дисків у масивних зореутворюючих регіонах”, – сказала керівник групи Марія Клаудія Рамірес-Таннус з Інституту астрономії імені Макса Планка в Німеччині.
Астрономи мають на меті охарактеризувати фізичні властивості та хімічний склад кам’янистих планетоутворюючих областей дисків у Туманності Омара за допомогою спектрометра середньої роздільної здатності Вебба (MRS) приладу середнього інфрачервоного діапазону (MIRI). Цей перший результат стосується протопланетного диска під назвою XUE 1, який розташований у зоряному скупченні Pismis 24.
“Тільки діапазон довжин хвиль MIRI і спектральна роздільна здатність дозволяють нам досліджувати молекулярний склад і фізичні умови теплого газу і пилу, де формуються кам’янисті планети”, – сказав член команди Ар’ян Бік зі Стокгольмського університету в Швеції.
Через своє розташування поблизу кількох масивних зірок в NGC6357, вчені очікують, що XUE 1 постійно піддавалася впливу високого поля ультрафіолетового випромінювання протягом усього свого життя. Однак у цьому екстремальному середовищі команда все ж виявила низку молекул, з яких складаються скелясті планети.
“Ми виявили, що внутрішній диск навколо XUE 1 напрочуд схожий на диски в сусідніх зореутворюючих регіонах, – сказав член команди Ренс Уотерс з Університету Радбоуда в Нідерландах.- Ми виявили воду та інші молекули, такі як оксид вуглецю, вуглекислий газ, ціаністий водень та ацетилен. Однак, виявлена емісія була слабшою, ніж передбачали деякі моделі. Це може означати малий зовнішній радіус диска”.
“Ми були здивовані і схвильовані, тому що це перший раз, коли ці молекули були виявлені в таких екстремальних умовах”, – додав Ларс Куйперс з Університету Радбуда.
Обліковано:
NASA, ESA, CSA, STScI, J. Olmsted (STScI), M. C Ramírez-Tannus (Інститут астрономії Макса Планка)
Команда також виявила дрібний, частково кристалічний силікатний пил на поверхні диска. Вважається, що з нього складаються кам’янисті планети.
Ці результати є гарною новиною для формування кам’янистих планет, оскільки наукова група виявила, що умови у внутрішньому диску нагадують умови у добре вивчених дисках, розташованих у сусідніх зоряних регіонах, де формуються лише зорі малої маси. Це свідчить про те, що кам’янисті планети можуть формуватися в набагато ширшому діапазоні середовищ, ніж вважалося раніше.
Команда відзначає, що решта спостережень програми XUE мають вирішальне значення для встановлення спільності цих умов.
“XUE1 показує нам, що умови для формування кам’янистих планет існують, тому наступний крок – перевірити, наскільки це поширене явище, – каже Рамірес-Таннус. -Ми будемо спостерігати за іншими дисками в тому ж регіоні, щоб визначити частоту, з якою можна спостерігати ці умови”.
