Почему у одних звезд есть планеты, а у других почти нет?

Млечный Путь — огромная спиральная галактика, которую мы называем домом. В ней выделяются две популяции звезд: молодые, плоские и богатые планетами звезды тонкого диска, и более старые, с разнообразными орбитами и меньшим количеством планет, звезды толстого диска. Этот поразительный контраст вызывает любопытство: почему одни звезды окружены целыми системами планет, а другие существуют почти в одиночестве?
Почему у одних звезд есть планеты, а у других почти нет?
Изображение носит иллюстративный характер

Астрофизики, изучая это явление, обнаружили интересную закономерность. Звезды тонкого диска, как правило, имеют множество планет, особенно суперземель и субнептунов – тел, размер которых находится между размером Земли и Нептуна. В то же время, у звезд толстого диска этих относительно небольших планет встречается примерно в два раза меньше. Почему же существует такая явная разница? Простое объяснение через различие в составе, не находит здесь подтверждения, и ученые обратили свой взор на время и условия рождения этих звезд.

Решающим фактором, по мнению ученых, является период, который носит название «космический полдень» – время, когда Млечный Путь переживал период наиболее интенсивного звездообразования. Именно в это бурное время, около 10 миллиардов лет назад, появились звезды толстого диска. Тогда космическое пространство сотрясалось от рождения новых светил. Это, как предполагают ученые, и стало причиной меньшего числа планет вокруг звезд толстого диска.

Главным виновником этого, согласно исследованию, опубликованному в "Astrophysical Journal" 22 января, является интенсивное излучение, которое сопровождало формирование множества звезд в эпоху «космического полдня». Это излучение, по расчетам астрофизиков, было в 1-10 миллионов раз сильнее, чем в современных областях звездообразования. Изучение проводили ученые, включая Тима Халлатта из Массачусетского технологического института, Ив Ли из Калифорнийского университета в Сан-Диего, и Томаса Ховорта из Лондонского университета королевы Марии.

Это мощное излучение, предположительно, разрушало протопланетные диски — облака газа и пыли, окружающие новорожденные звезды, из которых, как считается, формируются планеты. В обычных условиях эти диски сохраняются миллионы лет, что позволяет планетам полноценно формироваться. Но в период «космического полдня», под воздействием интенсивного излучения, эти диски могли исчезнуть всего за несколько сотен тысяч лет, что значительно сокращало возможности для образования планет вокруг звезд толстого диска.

Таким образом, звезды, родившиеся в эпоху «космического полдня», просто не имели достаточно времени для формирования полноценных планетарных систем. Это, как полагают ученые, объясняет, почему вокруг них гораздо меньше суперземель и субнептунов. Более того, это открытие может иметь отношение не только к небольшим планетам, но и к более крупным, потенциально, газовым гигантам.

Значение этого открытия велико, поскольку оно раскрывает связь между интенсивностью звездообразования и условиями, необходимыми для рождения планет. Это показывает, что процесс формирования планет зависит не только от химического состава протопланетного диска, но и от радиационной обстановки вокруг звезды в ранние годы ее жизни.

Ученые подчеркивают важность учета этого фактора при изучении эволюции галактик и поиске экзопланет. Изучение звезд в различных областях Млечного Пути, включая тонкий и толстый диски, и сравнение их планетарных систем может дать более полное представление о процессе формирования планет в целом. Это открытие открывает новые горизонты для исследований в области астрофизики и расширяет наши знания о том, как формируются миры во Вселенной.


Новое на сайте