Новые снимки телескопа Джеймс Уэбб подтверждают ранее спорные выводы о формировании планет - New-Science.ru
![]()
Около 20 лет назад ученые с помощью мощного телескопа "Хаббл" взглянули на самую старую из известных экзопланет в космосе. Как этот газовый гигант, масса которого примерно в 2,5 раза больше массы Юпитера, мог появиться менее чем через 1 миллиард лет после Большого взрыва, — недоумевали ученые. Этот мир, находящийся на расстоянии около 5 600 световых лет в летнем созвездии Скорпиона, более чем в два раза старше Земли. Само его существование противоречит общепринятым представлениям о том, как развивалась Вселенная. Однако новое исследование, проведенное с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, работающего в инфракрасном диапазоне, в сотрудничестве с НАСА и его европейскими и канадскими коллегами, позволяет понять, что образование планет было возможно очень и очень давно, даже вокруг примитивных звезд ранней Вселенной. " Современные модели предсказывают, что при таком небольшом количестве тяжелых элементов диски (материала, из которого строятся планеты) вокруг звезд имеют короткую продолжительность жизни, настолько короткую, что планеты не могут вырасти большими", — заявила Елена Сабби, одна из исследователей Уэбба из NOIRLab Национального научного фонда в Аризоне. " Но "Хаббл" видел эти планеты, значит, что если модели были неверны и диски могли жить дольше?" Команда "Уэбба" поставила перед собой задачу изучить ранние планетарные диски, нацелившись на Малое Магелланово Облако, карликовую галактику вблизи Млечного Пути. Планетарные диски — это облака газа и пыли, окружающие молодые звезды, которые со временем могут сгуститься и образовать новые миры. Внутри этой галактики находится активное звездообразующее скопление, получившее название NGC 346. Поскольку в скоплении отсутствует большое количество тяжелых элементов - в нем всего около 10 процентов тяжелых элементов, из которых состоит Солнце, — ученые использовали его в качестве аналога условий ранней Вселенной. Исследователи изучили 10 звезд в этом скоплении и обнаружили, что даже в преклонном возрасте они все еще сохраняют значительные диски. Ранее считалось, что эти примитивные звезды должны были потерять свои легкие диски довольно быстро, всего через два-три миллиона лет. Результаты исследования были опубликованы в понедельник в журнале The Astrophysical Journal. " Мы видим, что эти звезды действительно окружены дисками и все еще находятся в процессе поглощения материала, даже в относительно старом возрасте - 20 или 30 миллионов лет", — сказал Гвидо де Марчи, руководитель исследования, работающий в Европейском центре космических исследований и технологий в Нидерландах. "Это также означает, что у планет есть больше времени для формирования и роста вокруг этих звезд". Ядра звезд считаются фабриками элементов: Например, они производят углерод — химическое вещество, на котором основаны люди и большая часть жизни на Земле. Затем, в результате взрывов сверхновых, они разносят по межзвездному пространству более тяжелые элементы, такие как кальций, содержащийся в костях, и железо, содержащееся в крови. Это рассеивание дает начало новым поколениям звезд и планет. Учитывая, что большинство химических веществ во Вселенной, как считается, возникло из взорвавшихся звезд, ученые пришли к выводу, что первенцы должны были почти полностью состоять из водорода и гелия — примитивного вещества, возникшего в результате Большого взрыва. Со временем, когда звезды умирали и рассеивали более тяжелые элементы, формировались последующие поколения звезд с более разнообразными компонентами. Команда, изучающая ранние планетарные диски, предполагает, что в условиях ранней Вселенной у планетообразующих дисков могли быть разные пути сохранения целостности. Одно из объяснений заключается в том, что из-за отсутствия в дисках звезд более тяжелых элементов, звездам требуется больше времени, чтобы разрушить их под давлением радиации. Другая возможность заключается в том, что диски могли быть изначально гораздо больше, и звездам требовалось больше времени, чтобы разбросать их, даже если радиационное давление действовало ожидаемым образом. По словам Сабби, в последнем случае дискам может потребоваться в 10 раз больше времени, чтобы исчезнуть. " Это имеет значение для формирования планеты и типа архитектуры системы, которая может существовать в этих различных условиях", — сказала она. Читайте все последние новости астрофизики на New-Science.ru
17 декабря 2024, 00:00
Около 20 лет назад ученые с помощью мощного телескопа "Хаббл" взглянули на самую старую из известных экзопланет в космосе. Как этот газовый гигант, масса которого примерно в 2,5 раза больше массы Юпитера, мог появиться менее чем через 1 миллиард лет после Большого взрыва, — недоумевали ученые. Этот мир, находящийся на расстоянии около 5 600 световых лет в летнем созвездии Скорпиона, более чем в два раза старше Земли. Само его существование противоречит общепринятым представлениям о том, как развивалась Вселенная. Однако новое исследование, проведенное с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, работающего в инфракрасном диапазоне, в сотрудничестве с НАСА и его европейскими и канадскими коллегами, позволяет понять, что образование планет было возможно очень и очень давно, даже вокруг примитивных звезд ранней Вселенной. " Современные модели предсказывают, что при таком небольшом количестве тяжелых элементов диски (материала, из которого строятся планеты) вокруг звезд имеют короткую продолжительность жизни, настолько короткую, что планеты не могут вырасти большими", — заявила Елена Сабби, одна из исследователей Уэбба из NOIRLab Национального научного фонда в Аризоне. " Но "Хаббл" видел эти планеты, значит, что если модели были неверны и диски могли жить дольше?" Команда "Уэбба" поставила перед собой задачу изучить ранние планетарные диски, нацелившись на Малое Магелланово Облако, карликовую галактику вблизи Млечного Пути. Планетарные диски — это облака газа и пыли, окружающие молодые звезды, которые со временем могут сгуститься и образовать новые миры. Внутри этой галактики находится активное звездообразующее скопление, получившее название NGC 346. Поскольку в скоплении отсутствует большое количество тяжелых элементов - в нем всего около 10 процентов тяжелых элементов, из которых состоит Солнце, — ученые использовали его в качестве аналога условий ранней Вселенной. Исследователи изучили 10 звезд в этом скоплении и обнаружили, что даже в преклонном возрасте они все еще сохраняют значительные диски. Ранее считалось, что эти примитивные звезды должны были потерять свои легкие диски довольно быстро, всего через два-три миллиона лет. Результаты исследования были опубликованы в понедельник в журнале The Astrophysical Journal. " Мы видим, что эти звезды действительно окружены дисками и все еще находятся в процессе поглощения материала, даже в относительно старом возрасте - 20 или 30 миллионов лет", — сказал Гвидо де Марчи, руководитель исследования, работающий в Европейском центре космических исследований и технологий в Нидерландах. "Это также означает, что у планет есть больше времени для формирования и роста вокруг этих звезд". Ядра звезд считаются фабриками элементов: Например, они производят углерод — химическое вещество, на котором основаны люди и большая часть жизни на Земле. Затем, в результате взрывов сверхновых, они разносят по межзвездному пространству более тяжелые элементы, такие как кальций, содержащийся в костях, и железо, содержащееся в крови. Это рассеивание дает начало новым поколениям звезд и планет. Учитывая, что большинство химических веществ во Вселенной, как считается, возникло из взорвавшихся звезд, ученые пришли к выводу, что первенцы должны были почти полностью состоять из водорода и гелия — примитивного вещества, возникшего в результате Большого взрыва. Со временем, когда звезды умирали и рассеивали более тяжелые элементы, формировались последующие поколения звезд с более разнообразными компонентами. Команда, изучающая ранние планетарные диски, предполагает, что в условиях ранней Вселенной у планетообразующих дисков могли быть разные пути сохранения целостности. Одно из объяснений заключается в том, что из-за отсутствия в дисках звезд более тяжелых элементов, звездам требуется больше времени, чтобы разрушить их под давлением радиации. Другая возможность заключается в том, что диски могли быть изначально гораздо больше, и звездам требовалось больше времени, чтобы разбросать их, даже если радиационное давление действовало ожидаемым образом. По словам Сабби, в последнем случае дискам может потребоваться в 10 раз больше времени, чтобы исчезнуть. " Это имеет значение для формирования планеты и типа архитектуры системы, которая может существовать в этих различных условиях", — сказала она. Читайте все последние новости астрофизики на New-Science.ru