Коли молоді зірки зливаються з хмари молекулярного водню, їх оточує диск залишкового матеріалу, який називають протопланетним диском. Але молоді зірки — не єдині, довкола яких обертаються диски з початкового матеріалу.
Деякі старі зірки також мають такі диски. Чи може за цих умов сформуватися друге покоління планет?
Планети формуються після утворення зірок, але не набагато пізніше. У нашій Сонячній системі Сонце утворилося близько 4,6 мільярда років тому, а Земля – близько 4,5 мільярда років тому.
Коли Сонце розшириться як червоний гігант, воно виштовхне шари матеріалу в космос і зрештою розшириться настільки, щоб знищити Землю та інші внутрішні планети. Юпітер та зовнішні планети виживуть, але решту свого існування вони, швидше за все, проведуть на орбіті навколо білого карлика, рештків Сонця.
У цьому сценарії навколо білого карлика не може утворитися жодних нових планет.
Але наше Сонце – відносна рідкість. Багато зірок існують у подвійних парах. Подвійні зірки одного віку, але мають різну масу. Оскільки початкова маса зірки визначає її майбутнє, зірки у подвійній парі мають різну тривалість життя.
Якщо одна з цих зірок має таку масу, як наше Сонце, вона стає червоним гігантом і викидає речовину в космос, помираючи. Що відбувається з усім цим матеріалом, якщо зірка має бінарного партнера?
Ось тут і з’являється нове дослідження. Його назва — «Населення перехідних дисків навколо зірок, що еволюціонували: відбитки пальців планет». Першим автором у ньому є астроном KU Leuven Жак Клуска. Журнал “Astronomy & Astrophysics” опублікував про це статтю.
Гравітаційне тяжіння другої зірки може призвести до того, що матеріал, викинутий вмираючою зіркою, утворює новий диск, що обертається, і він дуже схожий на протопланетний диск навколо молодої зірки.
Друге покоління планет
Астрономи вже знали, що це може статися. Новим є свідчення того, що з диску може утворитися друге покоління планет. Згідно з цим новим дослідженням, у такому випадку близько 10 відсотків подвійних зірок формують нові світи.
«У десяти відсотків вивчених нами подвійних зірок, що еволюціонували, ми бачимо велику порожнину в диску», — сказав перший автор Клуска в прес-релізі. “Це ознака того, що там плаває щось, що зібрало всю матерію в області порожнини”.
Ймовірно, у цих дисках може утворюватись лише одна річ: планети. Спостереження за зіркою, що вмирає, посилюють ймовірність того, що об’єкт є планетою.
«У подвійних зірках, що проеволюціонували, з великою порожниною в диску ми бачили, що важких елементів, таких як залізо, на поверхні вмираючої зірки дуже мало», — сказав Клуска. «Це спостереження змушує підозрювати, що частинки пилу, багаті на ці елементи, були захоплені планетою».
Астрономи ще не впевнені, чи це справді планети, але докази інтригують. Якщо виявиться, що таким чином формується друге покоління світів, то це буде значним відкриттям. Це означає, що наша теорія народження планет, названа небулярною гіпотезою, є вірною, але недостатньо повною.
“Підтвердження або спростування цього незвичайного способу формування планет стане безпрецедентним випробуванням для нинішніх теорій”, – сказав професор Ханс Ван Вінкель, голова Інституту астрономії KU Leuven.
Астрономам вже відома подвійна система, у якій, мабуть, вже сформувалися вторинні планети. Він називається NN Serpentis, і багато дослідників знаходили там планети.
Автори мають намір вивчити десять дисків, на яких видно порожнини. Для цього вони планують використовувати великі телескопи Європейської південної обсерваторії в Чилі.