Как образуются планеты - один из главных вопросов астрономии. Но это в лучшем случае трудная задача, учитывая наблюдательные расстояния. «Это обширная тема со многими проблемами», - сказал Дэвид Уилнер из Гарвард-Смитсоновского центра астрономии в своем выступлении на встрече Американского астрономического общества на этой неделе. «Но в течение последних нескольких десятилетий благодаря наблюдениям за близлежащими звездными системами мы подошли к основному плану процесса формирования солнечной системы».
При изучении протопланетных дисков нужно преодолеть пару препятствий. Во-первых, основная масса диска холодная и темная, поскольку молекулярный водород не излучает. Эти области исследуются только через несколько второстепенных составляющих: тепловое излучение от пыли и рассеянный свет от звезды.
Во-вторых, количество «вещей», на которые смотрят астрономы, на самом деле довольно мало. Обычно количество протопланетного материала составляет около 1/100 массы звезды и около 1/4000 градуса в небе.
Посредством наблюдений за многими системами с несколькими телескопами мы можем увидеть эти дисковые системы на различных длинах волн, чтобы увидеть как звезду, так и компоненты диска. Вилнер сказал, что есть два свойства, которые особенно важно знать: массы диска в целом, поскольку светимость прямо пропорциональна массе, а второе - это время жизни диска. Исходя из современных знаний, пылевой диск рассеялся на 50% за 3 миллиона лет и на 90% за 5 миллионов лет.
В качестве примера Милнер рассмотрел туманность Ро Офиучи, (изображение выше), расположенную рядом с созвездиями Скорпиона и Змееносца, на расстоянии около 407 световых лет от Земли.
«Облако Rho Oph впечатляющее, с красивыми темными областями, которые представляют собой столбы газа и пыли, тушащие фоновое звездное поле. Это материал, который формирует звезды и планеты ».
Уилнер сказал, что шаги в формировании солнечной системы следующие: сначала формирование первичного протозвездного диска, затем протопланетного диска, а затем диска мусора внутри планетарной системы.
Но главные проблемы в нашем понимании состоят в том, что астрономы еще не видели все этапы этого процесса и не могут непосредственно доказать, что эти ранние диски продолжают формировать планеты. Есть несколько подсказок, например, что в пыли вокруг скоплений материалов образуются зазоры, похожие на зазоры в кольцах Сатурна вокруг лун.
В течение последних 15 лет протопланетные диски изучались с помощью различных интерферометров в обсерватории Кек на Мауна-Кеа на различных длинах волн от 0,87 мкм до 7 мм. И за последние пять лет космический телескоп Spitzer предоставил свои инфракрасные возможности для расширения наших знаний до нашего текущего понимания. Но вскоре новый телескоп в высокой чилийской пустыне может обеспечить разрешение, необходимое для того, чтобы дать представление не только о зазорах в дисках, но и о новом окне того, как материалы вокруг возникающих планет могут образовывать луны. Большой миллиметровый / субмиллиметровый массив Atacama (ALMA) будет работать на длинах волн от 0,3 до 9,6 миллиметров.
Уилнер, очевидно, с нетерпением ждет возможности использования наблюдательных возможностей этого массива. Планируемый к завершению в 2012 году, ALMA поможет заполнить «пробелы» в наших знаниях о формировании планет.
Источник: презентация AAS Meeting, с разъяснениями Криса Линтотта
