Мы наблюдали, как неудавшаяся звезда превращается в гигантскую планету

На некоторых уровнях образование звезд и планет простое: они образуются там, где больше материала. Следовательно, хотя исходным материалом звезды может быть диффузное облако газа, распределение этого газа не совсем равномерно. Со временем гравитационное притяжение областей с несколько большим количеством материала будет притягивать больше материала, что в конечном итоге приведет к образованию достаточного количества материала для формирования звезды. или два – во многих случаях образуется более одной концентрации вещества; В других случаях один фокус разделится на два. Планеты также образуются там, где есть материя, поскольку они образованы диском материи, питающим формирующуюся звезду.

Хотя в целом это может быть правдой, здесь есть две проблемы. Во-первых, нет четкой границы между маленькими звездами, такими как коричневые карлики, и массивными планетами, которые мы отнесли к категории суперюпитеров. И несколько планет, которые мы смогли запечатлеть напрямую, вращаются далеко от своей звезды-хозяина, где не должно быть много материала, чтобы вызвать их формирование.

На этой неделе астрономы объявили, что они сфотографировали суперпланету Юпитер в процессе становления, далеко от звезды, вокруг которой она, кажется, вращается. Это говорит о том, что планета, вероятно, сформировалась в результате процесса, в результате которого образуются звезды, а не в результате процесса, в результате которого образуются газовые гиганты, такие как Юпитер.

мы наблюдали за тобой

Рассматриваемая звезда называется AB Aurigae, и это очень молодая звезда, расположенная в 500 световых годах от Солнца. Она заключена в облаке газа, часть которого все еще может упасть на звезду. За ними облако пыли. Это облако считается хорошим кандидатом на формирование планеты по нескольким причинам. Во-первых, пыль удалена из области, ближайшей к звезде. Во-вторых, газ во внутреннем диске был сформирован в виде спиральных рукавов под действием гравитации.

Группа исследователей использовала время телескопа для поиска планет в AB Aurigae. И исследователи, по-видимому, нашли один из них, который теперь называется AB Aurigae b, примерно в 100 астрономических единицах AB Aurigae (каждая астрономическая единица — это типичное расстояние между Землей и Солнцем). Это более чем в два раза превышает расстояние между Солнцем и Плутоном. Это положение помещает AB Aurigae b внутри пылевого кольца и в положение, при котором он должен быть в состоянии создать своего рода спиральные рукава, видимые в газе между пылью и звездой. Он также должен находиться за пределами области, где плотность материи достаточно высока, чтобы вместить естественное образование планеты.

Просмотр архивов изображений показывает, что у нас есть признаки того, что планета существует уже довольно давно. Изображения ясно показывают, что AB Aurigae b находится на орбите.

Исследователи использовали моделирование, чтобы определить размер планеты, которая могла бы излучать свет, исходящий, как мы видели, от AB Aurigae b. Модели предполагают, что, хотя планета еще может расти, ее масса уже в четыре раза превышает массу Юпитера. Альтернативный метод моделирования предполагает, что масса Юпитера, вероятно, в девять раз больше. В любом случае, планета определенно вписывается в категорию суперюпитеров.

Изображение также показывает некоторые слабые объекты, напоминающие AB Aurigae b, но дальше (430 и 580 а.е.). Это могут быть дополнительные планеты, но нам нужны дополнительные наблюдения, чтобы подтвердить это.

что здесь происходит?

и так, что здесь происходит? Считается, что ближе к родительской звезде газовые гиганты образуются в результате аккреции крупных скалистых ядер, которые затем начинают притягивать газ. Это увеличивает массу планеты и способствует ее дальнейшему росту. Этот неудержимый рост прекращается, потому что питающий его газ в конечном итоге вытесняется излучением молодой звезды.

Однако этот процесс вряд ли будет успешным на тех расстояниях, которые мы здесь видим. Хотя больше газа должно оставаться дольше, нет вещества с достаточно высокой плотностью, чтобы построить большое ядро. Безудержный рост никогда не начнется.

Альтернативой является процесс, подобный тому, который создает двойную звездную систему. Случайные колебания количества вещества приводят к концентрации вещества, выполняющего функцию, подобную ядру горной породы. А поскольку место формирования находится далеко от звезды, есть шанс, что процесс роста будет продолжаться гораздо дольше, в результате чего получится суперюпитер.

Астрономия природы, 2022. DOI: 10.1038/с41550-022-01634-х (О DOI).