Неравные близнецы: протопланетные диски двойной звезды DF Tau развиваются по-разному

В звездообразующем регионе созвездия Тельца пара вращающихся звёзд демонстрирует неожиданные различия в окружающих их протопланетных дисках из пыли и газа. Новое исследование, проведённое учёными из Обсерватории Лоуэлла с использованием данных Атакамской большой антенной решётки миллиметрового диапазона (ALMA) и обсерватории Кека, выявило существенные особенности в формировании планет в этой двойной звёздной системе, известной как DF Tau, а также в других системах этого региона.

Система DF Tau состоит из двух молодых звёзд почти равной массы, обращающихся друг вокруг друга с периодом 48 лет. Поскольку обе звезды, вероятно, сформировались вместе, имея одинаковый состав в одной и той же среде, астрономы ожидали, что у них будут и другие общие черты, например, схожие протопланетные диски. Однако это не так — в то время как у более яркой, первичной звезды есть активный внутренний диск, внутренний диск вторичной звезды, похоже, почти полностью исчез. Эти примечательные различия бросают вызов современным теориям эволюции дисков и формирования планет.

Планетообразующие диски в молодых кратных звёздных системах. Изображение: U.S. National Science Foundation/NSF National Radio Astronomy Observatory, B. Saxton

Высокоточная визуализация обсерватории ALMA в сочетании с оптическими и инфракрасными данными других телескопов позволила изучить, проанализировать и сравнить свойства звёзд и их дисков. Эта двойная система имеет относительно небольшую, тесную орбиту, что означает, что гравитация обрезает внешние части диска, но маловероятно, что текущая двойная орбита могла бы изменить внутренний диск. Вместо этого могут действовать другие процессы.

«Рассеяние протопланетных дисков — это сложный процесс со многими неизвестными. DF Tau и другие системы в нашем исследовании говорят, что эволюция диска — это не только функция времени, здесь действуют и другие процессы», — делится Тейлор Кутра из Обсерватории Лоуэлла, ведущий автор этого исследования.

Двойные системы, подобные DF Tau, и другие источники в обзоре ALMA предоставляют естественную лабораторию для изучения эволюции протопланетных дисков. Понимание этих процессов необходимо для уточнения моделей формирования планет, поскольку эволюция диска определяет временные рамки, в которых происходит формирование планет.