[ESO][HL Tau] Астрономы обнаружили новую связь между водой и формированием планет

 

Пресс-релиз ESO, 29 февраля 2024 года

Исследователи обнаружили водяной пар в диске молодой звезды именно там, где могут формироваться планеты. Вода является ключевым компонентом для жизни на Земле и, как считается, играет значительную роль в формировании планет. Однако до сих пор мы никогда не могли отследить, как распределяется вода в стабильном холодном диске, который предлагает наиболее благоприятные условия для формирования планет вокруг звезд. Новые результаты получены на Большом Атакамском миллиметровом/субмиллиметровом массиве (ALMA) - совместном проекте, в котором Европейская южная обсерватория (ESO) является партнером.

"Я никогда не мог представить, что мы сможем зафиксировать изображение океанов водяного пара в том же регионе, где, вероятно, формируется планета," говорит Стефано Факкини, астроном из Университета Милана, Италия, который возглавил исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Astronomy. Наблюдения показывают, что во внутреннем диске молодой звезды, похожей на Солнце, HL Tauri, расположенной в 450 световых годах от Земли в созвездии Тельца, содержится как минимум в три раза больше воды, чем во всех океанах Земли.

"Замечательно, что мы можем не только обнаружить, но и получить детальные изображения и пространственно разрешить водяной пар на расстоянии в 450 световых лет от нас," добавляет соавтор Леонардо Тести, астроном из Университета Болоньи, Италия. "Пространственно разрешенные" наблюдения с помощью ALMA позволяют астрономам определить распределение воды в различных регионах диска. "Участие в таком важном открытии в диске HL Tauri было за пределами того, чего я когда-либо ожидал от своего первого исследовательского опыта в астрономии," добавляет Матье Вандер Донкт из Университета Льежа, Бельгия, который был магистрантом, когда принимал участие в исследовании.

Наблюдение за водой в других системах с помощью наземного телескопа - непростая задача, поскольку наличие водяного пара в атмосфере Земли ухудшает полезный сигнал. ALMA, управляемая ESO совместно с международными партнерами, представляет собой массив телескопов в чилийской пустыне Атакама на высоте около 5000 метров, построенный на сухом высокогорье специально для уменьшения этого эффекта, обеспечивая исключительные условия для наблюдений. "На сегодняшний день ALMA - единственная установка, способная пространственно разрешить воду в холодном диске, где формируются планеты", говорит соавтор Воутер Влеммингс, профессор Технологического университета Чалмерса в Швеции [1].

"Это действительно захватывающе - непосредственно видеть на картинке, как молекулы воды высвобождаются из ледяных пылевых частиц", говорит Элизабет Хамфрис, астроном из ESO, также участвовавшая в исследовании. Пылевые зерна, составляющие диск, являются семенами формирования планет, сталкивающимися и слипающимися во все более крупные тела, вращающиеся вокруг звезды. Астрономы считают, что там, где достаточно холодно для замерзания воды на пылевых частицах, вещи склеиваются более эффективно - идеальное место для формирования планет. "Наши результаты показывают, как наличие воды может влиять на развитие планетной системы, как это произошло около 4,5 миллиардов лет назад в нашей собственной Солнечной системе", добавляет Факкини.

С улучшениями, происходящими в ALMA, и вводом в эксплуатацию СверхБольшого Телескопа (ELT) ESO в течение десятилетия, станут яснее формирование планет и роль, которую играет вода в этом процессе. В частности, METIS, камера среднего инфракрасного диапазона и спектрограф ELT, предоставит астрономам возможность изучать внутренние регионы дисков, где формируются подобные Земле планеты.

Ссылки:

• научная статья
• фото АЛМА

Объект HL Tau

RA/DEC: 04 31 38.511 +18 13 57.86