Астрономы нашли подтверждение теории постепенного слипания пыли в протопланетных дисках вокруг молодых звёзд во всё более и более крупные частички, из которых со временем образуются планеты. Учёным под руководством Мансура Ибрагимова из узбекского Астрономического института имени Улугбека удалось заметить следы крупных песчинок размером порядка 1 мм вокруг звезды, возраст которой составляет около 3 миллионов лет. Работа учёных появилась в последнем номере Nature.
В настоящее время считается, что планеты появляются в газо-пылевых дисках, формирующихся вокруг звёзд в процессе их образования. Когда в центре такого облака накапливается достаточно вещества, звезда зажигается, нагревая диск, который достаточно быстро теряет газовую составляющую. После этого мельчайшие, размером в доли микрона, межзвёздные пылинки (их размер скорее соответствует размеру частичек сигаретного дыма), постепенно начинают слипаться во всё более и более крупные образования. Через миллионы лет такой эволюции появляются частицы размером с песчинку, затем образуются «булыжники» и планетезимали размером с маленький астероид. Из последних строятся сами планеты.
Увидеть самые мелкие пылинки уже удавалось, они наблюдаются в протозвёздных дисках самых молодых звёзд – например, магнитных звёзд типа T Тельца. Астрономам из Германии, США и Узбекистана удалось найти частички размером около миллиметра, а возможно и более – их прозвали «песчинками», – в спектре звезды KH-15D, находящейся на расстоянии около 2,4 тысяч световых лет в туманности Конус (NGC 2264) в созвездии Единорога. Звёздам скопления, погружённого в эту туманность, около 3 миллионов лет, а излучение пыли пришло из региона размером не более 3 астрономических единиц, то есть расстояний от Земли до Солнца в нашей планетной системе.
Сама звезда KH-15D состоит из двух звёзд массой немногим менее солнечной, которые обращаются друг вокруг друга по орбите, целиком помещающейся в «дыру» в центре протопланетного диска – или, если угодно, кольца. Звёзды обращаются друг вокруг друга за 48 суток. Диск же медленно поворачивается вокруг двойной системы с периодом прецессии порядка тысячи лет. В середине 70-х годов прошлого века одна из звёзд системы начала то и дело скрываться за внутренним краем диска, в середине 80-х стала пропадать и вторая, в середине 1990-х первый компонент и вовсе перестал показываться из-за диска, а в нынешнем году пришла пора и второму ещё на сотню-другую лет скрыться за протопланетным диском.
Именно затмения и позволили выделить излучение пыли и установить размер составляющих её пылинок. Спектры частично поглощённого на внутреннем крае диска и отражённого от внешних краёв света, полученные на десятиметровом телескопе имени Кека на Гавайях и Очень большом телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории в Чили, позволили выделить вклад различных компонент в излучение и выяснить физические характеристики пыли. Размер «песчинок» может превышать несколько миллиметров, что хорошо совпадает с предсказаниями теории. Расстояние от звезды, на котором была найдена пыль, составляет несколько астрономических единиц.
Таким образом, в будущем возможно формирование в KH-15D планетной системы, чем-то напоминающей нашу. Впрочем, она всё же будет сильно отличаться – планетам придётся крутиться вокруг двух солнц, и далеко не факт, что эта система будет стабильной.