Хорошие новости для поздних расцветающих: у планет может быть на миллионы лет больше времени, чтобы возникнуть вокруг большинства звезд, чем считалось ранее.
Диски, образующие планеты вокруг молодых звезд, обычно существуют от 5 до 10 миллионов лет , сообщают исследователи в исследовании, опубликованном 6 октября на arXiv.org. Срок жизни диска, основанный на обзоре близлежащих молодых звездных скоплений, намного больше, чем предыдущая оценка от 1 до 3 миллионов лет.
«От одного до трех мегалет — это действительно сильное ограничение для формирования планет», — говорит астрофизик Сюзанна Пфальцнер из Forschungszentrum Jülich в Германии. «Обнаружение того, что у нас много времени, просто расслабляет все» для строительства планет вокруг молодых звезд.
Большие и малые планеты развиваются в газопылевых дисках, которые вращаются вокруг молодых звезд ( SN: 5/20/20 ). Как только диск исчезает, уже слишком поздно создавать новые миры.
Прошлые исследования оценивали время жизни диска, изучая долю молодых звезд разного возраста, у которых все еще есть диски, — в частности, наблюдая звездные скопления с известным возрастом. Но Пфальцнер и ее коллеги обнаружили нечто странное: чем дальше звездное скопление находится от Земли, тем короче предполагаемое время жизни диска. По ее словам, в этом нет никакого смысла, потому что почему время жизни протопланетного диска должно зависеть от того, насколько далеко он от нас?
Ответ довольно прост: это не так. Но в скоплениях, которые находятся дальше, увидеть большинство звезд труднее. «Когда вы смотрите на большие расстояния, вы видите звезды с большей массой», — говорит Пфальцнер, потому что эти звезды ярче и их легче увидеть. «Вы практически не видите маломассивных звезд». Но звезды с наименьшей массой составляют подавляющее большинство. Эти звезды, оранжевые и красные карлики, холоднее, меньше и слабее Солнца.
Поэтому Пфальцнер и ее коллеги исследовали только ближайшие молодые звездные скопления, расположенные в пределах 650 световых лет от Земли, и обнаружили, что доля звезд с дисками, образующими планеты, была намного выше, чем сообщалось в предыдущих исследованиях. Этот анализ показал, что «звезды с малой массой имеют гораздо большее время жизни диска, от 5 до 10 мегалет», чем предполагали астрономы, говорит она. Напротив, известно, что диски вокруг звезд с большей массой рассеиваются быстрее, возможно, потому, что более яркий свет их солнц быстрее отталкивает газ и пыль.
«Я бы не сказал, что это окончательное доказательство» такого длительного времени жизни дисков вокруг оранжевых и красных карликов, — говорит Альваро Рибас, астроном из Кембриджского университета, не участвовавший в работе. — Но вполне убедительно.
Чтобы подкрепить результат, он хотел бы увидеть наблюдения за более далекими звездными скоплениями — возможно, с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба — чтобы определить долю самых слабых звезд, которые сохранили свои диски, образующие планеты, между 5 и 20 миллионами лет. СН: 11.10.22 ).
Если диски вокруг звезд с наименьшей массой действительно имеют большое время жизни, это может объяснить разницу между нашей Солнечной системой и большинством красных карликов, говорит Пфальцнер. Последним часто не хватает газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн, диаметр которых примерно в 10 раз превышает диаметр Земли. Вместо этого у этих звезд часто есть многочисленные ледяные гиганты, такие как Уран и Нептун, примерно в четыре раза больше Земли в диаметре. Возможно, планеты размером с Нептун возникают в большем количестве, когда диск, образующий планеты, существует дольше, говорит Пфальцнер, объясняя, почему эти миры, как правило, изобилуют меньшими звездами.
Источник: https://www.sciencenews.org/article/stars-time-planet-formation-gas-disk