Нові спостереження показують, що планети, які утворюються в протопланетних дисках, подібних до PDS 70, можуть спровокувати формування наступних планет. Це відкриття, засноване на зображеннях високої роздільної здатності з ALMA, підтверджує ефект доміно в послідовному формуванні планетних систем.
Відкриття в багатопланетних системах
Нові радіоастрономічні спостереження планетної системи, що формується, показують, що коли перші планети з’являються поблизу зірки, вони можуть впливати на навколишній матеріал, спрямовуючи його на формування додаткових планет, розташованих далі. У цьому процесі кожна планета відіграє певну роль у створенні наступної, подібно до того, як падаючі кісточки доміно запускають одна одну.
Наразі астрономи ідентифікували понад 5500 планетних систем, з яких понад 1000 підтверджено, що вони мають кілька планет. Планети утворюються в протопланетних дисках — масивних хмарах газу та пилу, що оточують молоді зірки. Незважаючи на ці знання, точний процес розвитку багатопланетних систем, таких як наша Сонячна система, залишається неясним.
Практичний приклад: PDS 70
Ключовою системою для вивчення формування планет є PDS 70, молода зірка, розташована на відстані 367 світлових років від нас у сузір’ї Центавра. Це єдина відома зірка, де повністю сформовані планети спостерігалися безпосередньо в протопланетному диску за допомогою оптичного та інфрачервоного зображення. (Перше підтверджене зображення новонародженої планети, отримане за допомогою VLT ESO.)
Попередні радіохвильові спостереження з великої міліметрової/субміліметрової матриці Атакама (ALMA) виявили кільце пилу за орбітами двох відомих планет PDS 70. Однак цим початковим спостереженням бракувало дозволу, необхідного для дослідження детальної структури кільця.
Досягнення в техніці спостереження
У цьому дослідженні міжнародна група під керівництвом Кійоакі Доі, колишнього доктора філософії. студент Національної астрономічної обсерваторії Японії (NAOJ)/Вищого університету перспективних досліджень SOKENDAI і зараз докторант Інституту астрономії Макса Планка виконував спостереження високої роздільної здатності протопланетного диска навколо PDS 70. Команда знову використовувала ALMA, але спостерігається на більшій довжині радіохвилі. Це пояснюється тим, що хвилі з більшою довжиною краще вдивлятися в пилову хмару протопланетного диска.
Результати останніх спостережень ALMA
Нові спостереження ALMA чітко показують концентрацію частинок пилу на північний захід (угорі праворуч) у кільці поза орбітами двох існуючих планет. Розташування цього згустку пилу свідчить про те, що вже сформовані планети взаємодіють із навколишнім диском, концентруючи частинки пилу у вузькій області на зовнішньому краю своїх орбіт. Вважається, що ці згустки пилу виростають у нову планету. Ця робота спостережливо показує, що формування планетних систем, таких як Сонячна система, можна пояснити послідовним формуванням планет зсередини назовні шляхом повторення цього процесу; як лінія падаючих кісточок доміно, кожна з яких запускає наступну.