JWST розкриває хімічний склад дисків навколо молодих зірок

Дослідники за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) вперше розглянули свої дані, які досліджують хімічний склад областей дисків навколо молодих зірок, де утворюються кам’янисті планети. Уже на цій стадії дані показують, що диски різноманітні за хімічним складом і багаті такими молекулами, як вода, вуглекислий газ і органічні вуглеводневі сполуки, такі як бензол, а також крихітні зерна вуглецю та силікати. Поточна програма спостережень JWST під керівництвом MPIA MINDS, яка об’єднує кілька європейських дослідницьких інститутів, обіцяє надати революційний погляд на умови, які передують народженню планет і водночас визначають їхній склад.

Нові спостереження за зразком планетоутворюючих дисків навколо молодих зірок, отримані за допомогою приладу середнього інфрачервоного діапазону (MIRI) на борту космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), дають перший погляд на те, як цей потужний інструмент покращить наше розуміння формування планет земної групи. Астрономи з 11 європейських країн зібралися в проєкті MINDS (MIRI mid-Infrared Disk Survey), щоб дослідити умови у внутрішніх областях таких дисків, де, як очікується, утворюються скелясті планети з газу та пилу, які вони містять. Вони роблять наступний крок, щоб розшифрувати умови дисків, що формують планети, що є передумовою для визначення процесів, що призводять до твердих тіл, таких як планети та комети, які складають планетарні системи.

Початкові результати, представлені у двох статтях, демонструють різноманіття колисок скелястих планет. Диски варіюються від середовищ, багатих вуглецевими сполуками, включаючи такі складні органічні молекули, як бензол, до агломератів, що містять вуглекислий газ і сліди води. Подібно до відбитків пальців, ці хімічні речовини виробляють унікальні маркери в спектрах, отриманих астрономами під час своїх спостережень. Спектр — це райдужне відображення світла або, як у цьому випадку, наприклад, інфрачервоне випромінювання, що розбиває його на кольори, з яких воно складається.

«Ми вражені якістю даних, отриманих MIRI», — каже Томас Хеннінг, директор Інституту астрономії Макса Планка (MPIA) у Гейдельберзі, Німеччина. Він є головним дослідником (PI) програми JWST Guaranteed Time Observation (GTO) MINDS. «Це багатство спектральних ліній не тільки розкриває хімічний склад матеріалу диска, який зрештою перетворюється на планети та їх атмосфери. Це також дозволяє нам визначити фізичні умови, такі як щільність і температура всередині та в цих планетоутворюючих дисках, безпосередньо там, де планети. рости».