Результаты будут опубликованы в журнале Nature 31 июля 2014 года.В отличие от нашего одинокого Солнца, большинство звезд образуют двойные пары — две звезды, вращающиеся вокруг друг друга. Двойные звезды очень распространены, но они ставят ряд вопросов, в том числе о том, как и где формируются планеты в такой сложной среде.«ALMA теперь дала нам лучший вид на бинарную звездную систему с протопланетными дисками — и мы обнаружили, что диски взаимно смещены!» сказал Эрик Дженсен, астроном из Swarthmore College в Пенсильвании, США.
Две звезды в системе HK Tauri, которая расположена примерно в 450 световых годах от Земли в созвездии Тельца (Бык), имеют возраст менее пяти миллионов лет и разделены примерно на 58 миллиардов километров — это в 13 раз больше расстояние Нептуна от Солнца.Более тусклая звезда, HK Tauri B, окружена протопланетным диском, видимым с ребра, который блокирует свет звезды.
Поскольку блики звезды подавляются, астрономы могут легко получить хороший обзор диска, наблюдая в видимом свете или в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн.У звезды-компаньона, HK Tauri A, также есть диск, но в этом случае он не блокирует звездный свет. В результате диск нельзя увидеть в видимом свете, потому что его слабое свечение заглушается ослепительной яркостью звезды.
Но он действительно ярко светит миллиметровым светом, который ALMA может легко обнаружить.Используя ALMA, команда смогла не только увидеть диск вокруг HK Tauri A, но и впервые измерить его вращение. Эта более четкая картина позволила астрономам вычислить, что два диска не выровнены друг относительно друга как минимум на 60 градусов.
Таким образом, вместо того, чтобы находиться в одной плоскости с орбитами двух звезд, по крайней мере, один из дисков должен быть значительно смещен.«Это явное рассогласование дало нам замечательный взгляд на молодую двойную звездную систему», — сказала Рэйчел Эйксон из Института науки об экзопланетах НАСА Калифорнийского технологического института в США. «Хотя были более ранние наблюдения, указывающие на существование такого типа смещенной системы, новые наблюдения ALMA за HK Tauri гораздо яснее показывают, что на самом деле происходит в одной из этих систем».Звезды и планеты образуются из огромных облаков пыли и газа. Поскольку материал в этих облаках сжимается под действием силы тяжести, он начинает вращаться, пока большая часть пыли и газа не упадет в сплюснутый протопланетный диск, вращающийся вокруг растущей центральной протозвезды.
Но в двоичной системе, такой как HK Tauri, все гораздо сложнее. Когда орбиты звезд и протопланетных дисков не находятся примерно в одной плоскости, любые формирующиеся планеты могут оказаться на сильно эксцентричных и наклонных орбитах *.«Наши результаты показывают, что существуют необходимые условия для изменения планетных орбит, и что эти условия присутствуют во время формирования планет, очевидно, из-за процесса формирования двойной звездной системы», — отметил Дженсен. «Мы не можем исключить другие теории, но мы определенно можем утверждать, что вторая звезда сделает свою работу».
Поскольку ALMA может видеть невидимые иначе пыль и газ протопланетных дисков, это позволило получить невиданные ранее виды этой молодой двойной системы. «Поскольку мы наблюдаем это на ранних стадиях формирования, когда протопланетные диски все еще находятся на своих местах, мы можем лучше видеть, как все ориентировано», — пояснил Акесон.Заглядывая вперед, исследователи хотят определить, является ли этот тип системы типичным или нет. Они отмечают, что это примечательный индивидуальный случай, но необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, распространено ли такое расположение во всей нашей родной галактике, Млечном Пути.
Дженсен заключает: «Хотя понимание этого механизма — большой шаг вперед, он не может объяснить все странные орбиты внесолнечных планет — просто не хватает двойных спутников, чтобы дать полный ответ. Так что это все еще интересная загадка. тоже решить! "* Если две звезды и их диски не находятся в одной плоскости, гравитационное притяжение одной звезды будет возмущать другой диск, заставляя его колебаться или прецессировать, и наоборот.
Планета, образующаяся в одном из этих дисков, также будет возмущена другой звездой, которая наклонится и деформирует ее орбиту.