Астрономы впервые обнаружили крупные пылевые зерна в звездных выбросах, способствующие формированию планет

Международная команда ученых с помощью радиотелескопов ALMA выявила миллиметровые пылевые частицы в выбросных полостях вокруг молодой двойной протозвезды L1551 IRS5. Эти крупные зерна, в тысячи раз превышающие обычные размеры межзвездной пыли, могут играть ключевую роль в преодолении «метрового барьера» на пути к образованию планет.

Процесс формирования планет начинается с роста микроскопических пылевых частиц до размеров, позволяющих им объединяться в более крупные тела. Однако долгое время оставалась загадкой, как именно частицы достигают размеров порядка миллиметра и более, не разрушаясь при столкновениях — так называемая проблема «метрового барьера». Новое исследование проливает свет на этот этап, обнаружив крупные пылевые зерна не в самом протопланетном диске, а в выбросных полостях, образованных звездными ветрами молодой двойной звезды L1551 IRS5.

Используя высокочувствительные наблюдения ALMA на длинах волн 1.3 мм и 3 мм, исследователи смогли детально изучить распределение пыли в оболочке звезды на расстоянии около 147 световых лет в созвездии Тельца. В стенках выбросных полостей, вытянутых на тысячи астрономических единиц, были зафиксированы частицы, размеры которых в тысячу раз превышают обычные межзвездные зерна. Такие крупные частицы, по мнению ученых, формируются во внутренней части протопланетного диска и затем переносятся наружу мощными звездными ветрами — магнито-гидродинамическими потоками, характерными для ранних стадий эволюции звезды.

Открытие подтверждает теоретические модели, согласно которым пылевые зерна могут покидать диск и накапливаться в выбросных полостях, где условия способствуют их дальнейшему росту. Более того, ученые предположили, что крупные частицы могут возвращаться обратно в диск под действием гравитации или через аккреционные потоки, что значительно увеличивает время их существования и вероятность формирования планетезималей — предшественников планет.

Это исследование стало важным шагом в понимании механизмов, лежащих в основе рождения землеподобных миров, и помогает преодолеть ключевые трудности в моделировании планетарного формирования.

Таким образом, впервые получены пространственно разрешённые данные, демонстрирующие наличие крупных пылевых зерен в областях, ранее считавшихся лишь местом выброса материала. Это открытие расширяет представления о динамике и химическом составе протопланетных систем и подчеркивает важность взаимодействия звездных ветров и пылевых частиц в формировании новых планет.

В перспективе подобные наблюдения помогут уточнить временные рамки и физические условия, при которых формируются планеты, а также выявить новые пути роста пылевых зерен в различных звездных системах. Это, в свою очередь, способствует развитию более точных моделей планетарной эволюции и расширяет горизонты поиска экзопланет с условиями, благоприятными для жизни.