В съзвездието Орион се намира протопланетна система с 3 звезди

Облак от прах и газ, кръжащ около млада звездна система, намираща се на разстояние от 1300 светлинни години от Земята, прилича на диск, образуващ планета. Този облак се състои от три пръстена, увити около три звезди, и трите пръстена имат различна ориентация, като най-вътрешния кръг силно се отклонява от другите два. Това е първото пряко доказателство, че такова несъответствие, известно като „разкъсване на диска“ и предсказано при математическо моделиране, може да се случва в естествени условия. Изследванията на тази звездна система са проведени от два научни екипа и резултатите са публикувани съответно в списанията The Astrophysical Journal Letters и Science.

Въпреки проведените много подробни наблюдения с помощта на телескопите на Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA), намиращи се в Чили, засега не е ясно по каква точно причина се е случило това разкъсване на диска.

Звездната система, получила наименованието GW Orionis, е разположена на 1300 светлинни години в съзвездието Орион. Тя се състои от две звезди, намиращи се на орбита една от друга на разстояние приблизително от една астрономическа единица (средното разстояние от Слънцето до Земята), и трета звезда, въртяща се около двойката звезди по изместена орбита на разстояние от осем астрономически единици.

Около трите звезди се намира огромен протопланетен облак от прах и газ, кръговете на който се намират съответно на 46, 185 и 340 астрономически единици от центъра на системата.

Най-външният пръстен е най-големия наблюдаван някога протопланетен облак. За сравнение средното разстояние от Плутон до Слънцето е 39,5 астрономически единици.

Протопланетните дискове, представляват материал, от който около звездите се образуват планети. Първо, звездата трябва да се формира и да започне да расте. „Съсирекът“ от материя в протозвездния облак се свива и започва да се върти. Той намотава гигантски диск от газ и прах, който попада в растящата звезда.

Когато този процес завърши, останалият материал в диска започва да се слепва и в крайна сметка се образуват планети и други второстепенни космическа тела. Ето защо в планетните системи, подобни на нашата Слънчева система, планетите и каменните пояси се подравнени почти на плоскостта около екватора на звездата.

Но при други звездни системи плоскостта на планетите не съвпада с орбитите на техните звезди. Изучаването на протопланетните дискове около различни звездни системи може да помогне да се разбере защо се случва такова несъответствие.

Странното изместване на протопланетния диск в GW Orionis за пръв път е било открито при наблюдения с помощта на ALMA през 2017 година.

Ние бяхме учудени, виждайки силното изместване на вътрешния пръстен – казва Джиакин Би, астроном от Университета Виктория в Канада. – Но странното изкривяване на диска се потвърждава от изкривяването, което ALMA е измерила в газовия диск“.

Втора група от астрономи също е провела подробни наблюдения, използвайки както ALMA, така и Много големия телескоп (Very Large Telescop – VLT), разположени в Европейската южна обсерватория в Чили.

„На нашите изображения ние виждаме сянката на вътрeшния пръстен върху външния диск – казва Стефан Краус, астроном от Университета на Екстер във Великобритания. – В същото време ALMA ни помогна да измерим точната форма на пръстена, хвърлящ сянка. Обединена тази информация ни позволи да получим тримерна ориентация на изместения пръстен и деформираната повърхност на диска“.

За щастие, въпреки че несъответствието беше открито наскоро, за GW Orionis е наблюдавано още от 2008 година, а третата звезда е открита през 2011 година. Това е дало на изследователите данни за по-продължителен период, на базата на които е били възможно да се възстановят орбитите на системата.

Използвайки тримерно компютърно моделиране, Краус и екипът му са открили, че конфликтуващите влияния на звездите в различни плоскости могат да предизвикат изразено разкъсване на диска, наблюдавано в GW Orionis.

От друга страна Би и неговия екип са установили, че гравитационният ефект на орбиталните влияния на звездите е недостатъчен за да предизвикат наблюдаваното несъответствие при пръстените.

„Нашето моделиране показва, че гравитационното привличане на тройката звезди само по себе си не може да обясни наблюдаваното голямо несъответствие. Ние мислим, че е необходимо присъствие на планета между тези пръстени, за да може да се разбере защо дискът е бил разкъсан.“ – обяснява Нанке ван дер Марел от Университета на Виктория.

„Тази планета вероятно се е образувала от звездния прах и е разкъсала диска на мястото на сегашните вътрешен и външен диск.

Ако такава планета съществува, това би била първата открита планета, въртяща се около три звезди. Разбира се, много е рано да се правят такива заявления, тъй като бъдещите наблюдения, които биха дали потвърждение за това, все още се намират в стадий на разработване.