Протопланетный диск
Когда астрономы изучают протопланетные диски газа и пыли, которые окружают молодые звезды, они порой находят темные разрывы подобно тем, что обнаружил Кассини между кольцами Сатурна. До сих пор исследователи предполагали, что каждый из таких разрывов связан с необнаруженной на данный момент экзопланетой, сформировавшейся внутри диска и поглотившей часть окружающего ее материала. Тем не менее, новое исследование показывает, что эти разрывы могут быть своего рода космической иллюзией, а вовсе не доказательством существования планеты.
“Если мы не видим свет, исходящий от какой-либо области диска, это не обязательно означает, что там имеется экзопланета, возможно тап просто ничего нет”, говорит ведущий автор исследования Тиль Бирнштиль (Til Birnstiel) из института Макса Планка.
Свет исходящий от звезды рассеивается в следствии прохождения им газопылевого диска, состоящего из крошечных частиц. Этими частицами первоначально заполнен весь протопланетный диск, однако они растут с течением времени. Мелкие частицы могут слипаться вместе тем самым формируя все большие и большие объекты и в конце концов вырастают в полноценные планеты. Однако не всегда столкновение частиц приводит к их слипанию, порой наблюдается противоположный процесс, в результате которого частицы распадаются. Частицы также могут менять свое местоположение и либо приближаться, либо отдаляться от звезды в процессе, называемом миграцией. Команда исследователей моделировала эти процессы, используя суперкомпьютер Hydra.
“Слипание, миграция и разрушение могут оказывать ощутимые последствия на то что мы видим”, объясняет соавтор исследования Шон Эндрюс (Sean Andrews). “В частности, эти процессы могут создать кажущийся разрыв в диске, когда в определенной его области отсутствуют мелкие частицы (рассеивающие свет), а имеются только крупные (практически не влияющие на рассеивание света)”, пояснил он.
Итак, как же все-таки можно выяснить есть планета или нет? Ключом для ответа на этот вопрос являются наблюдения протопланетного диска, проводимые на больших длинах волн света. А для подобного рода задач прекрасно подходит обсерватория ALMA, на которой, кстати, и планируется проведение ряда наблюдений.