Не все звёзды получают возможность окружить себя планетами — в некоторых участках Вселенной звёзды лишаются шансов на формирование планетных систем. Такое явление продемонстрировано на примере звёздной ассоциации Лебедь OB2 (Cygnus OB2), которая расположена примерно в 4600 световых годах от Земли. За этой ассоциацией вели наблюдения учёные, отметив, что в её пределах лишь у небольшого числа молодых звёзд сохранились протопланетные диски — области из газа и пыли, из которых обычно формируются планеты.
Как окружение влияет на формирование планет
Окружение звёзд играет ключевую роль в их способности сохранить свои протопланетные диски. В исследуемой ассоциации Лебедь OB2 звёзды практически одного возраста, но плотность звёздного окружения варьируется, что непосредственно влияет на сохранность дисков. Чем плотнее окружающая среда, тем сложнее дискам удержаться на месте: в таких областях протопланетные диски сохраняются лишь у 1–40 % звёзд. Это контрастирует с более разреженными участками космоса, где у большинства молодых звёзд есть диски.
Фотоиспарение: как яркие звёзды «сжигают» свои диски
Процесс разрушения протопланетных дисков происходит под воздействием интенсивного ультрафиолетового и рентгеновского излучения, исходящего от звёздных соседей. Это явление, называемое фотоиспарением, приводит к нагреву и ионизации газа в диске, из-за чего вещество диска постепенно испаряется и уходит в межзвёздное пространство. Такой процесс особенно интенсивен вокруг горячих и ярких звёзд классов O и B, известных своей способностью быстро разрушать свои диски. Если обычная звезда типа Солнца рассеивает свой протопланетный диск за 5–10 миллионов лет, то более массивные звёзды могут сделать это значительно быстрее, лишая звезду шансов на образование планетной системы.
Исследование ассоциации Лебедь OB2
Для анализа ассоциации Лебедь OB2 учёные использовали данные от рентгеновской обсерватории «Чандра» и инфракрасного телескопа «Спитцер». На составном изображении были обозначены области с интенсивным рентгеновским излучением (снимки «Чандры») и участки с пылью и звёздами (данные «Спитцера»). Результаты показали, что менее массивные звёзды в менее плотных областях сохраняют свои протопланетные диски чаще, чем их более массивные и яркие собратья, окружённые соседними звёздами.
Плотность звёздного окружения и сохранение дисков
Анализ показал следующие закономерности:
В менее плотных группах протопланетные диски сохранились у 40 % звёзд.
В более плотных областях только у 18 % звёзд были обнаружены диски.
В самых плотных областях выжило лишь 1 % дисков.
Эти наблюдения подчёркивают, что вероятность образования планет резко снижается в окружении ярких и горячих звёзд. В условиях плотной среды звёзды не только взаимодействуют друг с другом, но и интенсивно «сжигают» газ и пыль своих дисков, что мешает зарождению планет и потенциальной жизни.
Выводы и значение исследования для поиска жизни
Это исследование предоставляет дополнительные знания о том, где во Вселенной возможны условия для возникновения жизни. Плотные скопления горячих звёзд, как в ассоциации Лебедь OB2, явно менее подходят для этого. Полученные данные помогут учёным эффективнее распределять ресурсы для наблюдений, концентрируясь на областях, где звёзды могут сохранить свои протопланетные диски и, следовательно, создать благоприятные условия для образования планетных систем.
Підписуйтесь на наш Telegram канал Enigma