Тайна кольца. Что известно о гигантской структуре в созвездии Центавра

Этот снимок сделан с помощью работающего в Чили Очень большого телескопа. Чёрным кругом в центре изображения закрыта звезда PDS 70: это сделано, чтобы её слепящий свет не мешал рассматривать то, что вокруг неё.

Система расположена в 370 световых годах от нас в созвездии Центавра. Скрытая за коронографом звезда по массе немного меньше Солнца, то есть она карликовая. Огромное преимущество таких маломассивных звёзд в том, что они долгожители: термоядерные реакции в них продолжаются миллиарды лет. А значит, их планеты так же долго получают свет и тепло.

Сейчас PDS 70 — на самом начальном этапе своей «жизни»: по оценкам, ей и всей системе — всего около пяти миллионов лет. Она только формируется. Вокруг таких молодых звёзд часто наблюдают широкие диски окружающего вещества — так называемые протопланетные диски. Именно из их вещества со временем образуются новые миры. Так четыре с половиной миллиарда лет назад начиналась и наша Солнечная система.

Так вот, у PDS 70 есть очень любопытное отличие от других похожих новорождённых систем: у неё как минимум две планеты уже есть. И одну из них, кстати, можно видеть на показанном выше фото. Это газовый гигант PDS 70b. По размерам и массе он втрое больше Юпитера, а расположен примерно там, где в Солнечной системе находится Уран: в 20 астрономических единицах от звезды, то есть в 20 раз дальше от неё, чем Земля от Солнца.

А на этой фотографии можно видеть вторую известную планету системы — PDS 70c. Тоже «супер-Юпитер». Он находится ещё дальше от звезды: там, где у нас Плутон. А за ним великолепным обрамлением всю систему окружает огромное кольцо.

Как объясняют астрономы, это тот «строительный материал», который ещё остался для формирования новых миров. Раньше такой промежуточной стадии не видели: наблюдали либо уже полностью «готовую» планетную систему, либо ещё сплошной диск разрозненного вещества.

Недавнее исследование показало, что газ и пыль в удивительном кольце PDS 70 гораздо плотнее вещества в обычном протопланетном диске. По мнению учёных, уже родившиеся планеты как бы помогают появиться на свет своим будущим собратьям: они как бы «сдувают» неиспользованное ими вещество дальше к окраинам системы, концентрируют его и тем самым ускоряют формирование новых миров. И это уже приносит свои плоды в буквальном смысле: в кольце замечен сгусток. Скоро в этой семье будет прибавление.

А теперь в этой системе обнаружилась настоящая загадка. Дело в том, что по спектру света от звезды, планеты, протопланетного диска и вообще чего угодно астрономы могут сказать, какие именно химические элементы этот свет испускают либо отражают. И в данном случае они рассмотрели свет от ближнего «супер-Юпитера» PDS 70 (PDS 70b) и нашли в его атмосфере в том числе угарный газ и воду. А в протопланетном диске и углерод, и кислород тоже прослеживаются. Но проблема в том, что в планете и в диске их разные количества, разное соотношение углерода и кислорода. Почему-то в планете углерода гораздо меньше.

Это довольно странно. Есть версия, что планета для себя использовала по большей части лёд и пыль, а газ из диска почему-то мало пригодился. Другой вариант предполагает, что просто сам диск со времён рождения планеты успел измениться: что-то обогатило его углеродом уже впоследствии. Учёные подозревают, что теперь им предстоит менять свои представления о том, как появляются и развиваются планеты.