Новое исследование показало, что планеты образуются у молодых звезд очень быстро – в противном случае загоревшееся светило не позволит им родиться на свет.

В современной астрономии существует две соперничающие теории формирования планет. Одна из них утверждает, что планеты появляются в ходе единого, последовательного коллапса вещества, а другая говорит, что сперва появляется ядро, на которое затем оседают все новые массы газа и пыли. Кто бы ни был прав, процесс этот должен завершиться до того, как давление приходящего от материнской звезды излучения «сдует» газ и пыль далеко прочь. Считается, что на рождение планет отпущено порядка 2-10 млн лет.

Исследованию формирования планет посвящена и новая работа, объектом которой стало совсем молодое скопление IC 348 в созвездии Пегаса – при возрасте всего-то около 2-3 млн лет оно насчитывает примерно 400 очень молодых звезд.

В этом скоплении обнаруживаются еще огромные запасы газа и пыли, которые в видимом свете наблюдать не удается. Обычно для этой цели астрономы используют ИК-диапазон: «подогретые» излучением звезд, газопылевые облака заметно излучают в этой части спектра. С другой стороны, сами по себе газ и пыль для ИК-волн почти непроницаемы, так что при таких исследованиях ученые часто не имеют полной картины происходящего и не рассматривают происходящее в глубине этих облаков. Чтобы получить картину целиком, требуется параллельно вести наблюдения, например, на радиоволнах, более-менее легко проникающих сквозь дымку. Так поступили и авторы недавней работы, использовавшие мощный массив субмиллиметровых радиотелескопов, расположенный в обсерватории на Гавайях.

Ученые сравнили количества газа и пыли в IC 348 с данными по другим известным регионам активного звездообразования, находящимся в созвездиях Телец, Змееносец и Орион. Возраст всех трех установлен приблизительно в 1 млн лет. Девять протопланетных дисков массами в 2-6 раз больше массы Юпитера, обнаруженных авторами в составе IC 348, заметно меньше того, что можно наблюдать в трех других скоплениях, где массы эти достигают сотни юпитерианских масс.

Получается, что уже в период между 1 и 2-3 млн лет газопылевые облака быстро покидают молодые звездные системы. По мнению авторов, это служит свидетельством в пользу первой теории формирования планет, говорящей о целостном акте коллапса, поскольку в этом случае на рождение планеты требуется гораздо меньше времени, нежели в случае с предварительным появлением ядра.