Получено изображение необычного протопланетного диска звезды HD 202862

С помощью космического телескопа "Хаббл" получено изображение необычного протопланетного диска звезды HD 202862, которая принадлежит к спектральному классу G2V, то есть является близнецом нашего Солнца, желтого карлика G2. И это открытие сразу озадачило астрономов. Согласно теории формирования планетных систем, подобный диск не может существовать.

Этот экзотический объект смогли обнаружить в рассеянном свете спектрального интервала видимых длин волн при использовании коронографической моды отображающего спектрографа на телескопе. Найденный диск имеет форму кольца, диаметр которого приблизительно 400 а. е., толщина — 70. а. е. Ну, а если точнее, то оно наклонено на 63 градуса относительно фронтальной плоскости, главная ось вытянута вдоль 130 градусов.

Внутренние и внешние радиусы кольца (если определять их по области, где свечение превышает 50 процентов от максимальной яркости кольца) соответственно равны 139 а. е. и 193 а. е. на северо-западной части изображения и 161 а. е. и 223 а. е. к юго-востоку. Максимум видимой радиальной протяженности кольца 254 а. е. Центр кольца смещен относительно звезды на 28 а. е., а во внутренней границе виден острый вырез, который мог возникнуть предположительно от того, что на расстоянии в 140 а. е. от звезды HD 202862 находится невидимая планета. Эта поразительная особенность не соответствует нынешним представлениям о стандартной модели планетарной системы.

Поскольку очевидно, что найденная система определенно нестандартная, о ней докладывал Карл Стэплфельд из Центра космических полётов Годдарда на 220-й встрече Американского астрономического общества, прошедшей 14 июня в Анкоридже (США). Действительно, на фоне этого случая меркнет даже протопланетный диск яркой звезды Фомальгаут, известной своей способностью устраивать "астрофизические скандалы".

Читайте также: Фомальгаут плодит звездные скандалы

Сами посудите — в центральной части протопланетного диска HD 202862 зияет пустота, а в нем самом видны следы гравитационного влияния не обнаруженной непосредственно планеты, это называется "эффект пастуха". Совершенно ясно, что такая структура не может быть воссоздана без стороннего влияния гравитирующего объекта.

Предположительное расположение этой планеты на 140 а. е. и ее значительная масса удивляют специалистов. Орбита невыявленного небесного тела круговая — это значит, что скорее всего она формировалась, здесь, в данной звездной системе. То есть перед нами, судя по симметрии ее орбиты, вовсе не захваченная экзопланета, не случайный попутчик. Но каким же образом она могла оказаться на таком далеком расстоянии от своей звезды?

Строение Солнечной системы не содержит ничего подобного, и представления о формировании планетных систем практически исключают варианты, подобные наблюдаемому окружению звезды HD 202862. Наверняка в ее окружении происходило многое не так, как у нас.

Второй загадкой является возраст звездной системы. Предварительные оценки возраста самой звезды HD 202862 в пять-шесть миллиардов лет никак не соответствуют наличию вокруг нее протопланетного диска. В спектре звезды содержатся линии, свойственные более молодым звездам. Поэтому возраст ее может быть гораздо меньшим, специалисты предполагают, что он может быть равен примерно 2,3 миллиардам лет.

И все равно этого времени достаточно, чтобы происходило формирование планет! Солнце родилось как звезда около 4,6 миллиарда лет назад, Земля — 4,5 миллиарда, а жизнь на Земле зародилась, как полагают, уже 3,5 миллиарда лет назад. Следовательно, к этому времени протопланетное облако Солнечной системы уже стало планетами.

А время образования планет вокруг звезды HD 202862, так похожей на наше Солнце, почему-то не наступило, о чем свидетельствуют наблюдения. У девяти звезд-аналогов, исследованных с целью поиска протопланетных дисков, ничего подобного не было обнаружено — следов протопланетных дисков не найдено.

Загадочная массивная планета вблизи звезды HD 202862, образовавшая "прорезь" в протопланетном диске, должна была первоначально образоваться гораздо ближе к своей звезде, а затем постепенно отдаляться от нее. Однако, по имеющимся представлениям, она находится на очень дальней орбите. И это порождает множество вопросов, на которые сложно ответить.

Во-первых, необъяснима ее дальняя миграция. Ведь следов каких-либо других планет в протопланетном диске нет. Гравитационный резонанс не работал, а другие механизмы столь далекой миграции пока не обнаружены в системе исследуемой звезды.

Далее, такое отступление планеты должно бы оставить значимые следы в протопланетном облаке, так как ее гравитация: захватывала бы вещество облака, пролагая в нем свой изменяющийся орбитальный путь. Как результат этого влияния — наблюдаемый диск правильной формы был бы невозможен.

Вариант плавного и очень медленного отступления не подходит, поскольку время такого отступления должно быть чрезвычайно велико, то есть наличие такой бродячей планеты-долгожительницы никак не соответствует наблюдаемому протопланетному облаку, которое выглядит таким молодым! Похоже, что процесс формирования экзопланет в протопланетном диске пока не виден, и возможен весьма продолжительный период преобразования протопланетного облака в планетные тела.

Читайте также: Ищите планеты там, где пыльно

Если загадка скрыта в самой звезде HD 202862, сохранившей протопланетное облако и невыявленную планету на столь отдаленной орбите, предстоит найти ее отличия от Солнца, которое пока считается близнецом этой звезды. Поразительная непохожесть эволюции двух систем вызывает много вопросов, на которые пока нет полных и обоснованных ответов.