Напомним: ранее предполагалось, что как только частицы пыли начинают укрупняться до миллиметровых, дальнейший их рост с последующим образованием планетезималей является неизбежным. 

Каменистые землеподобные планеты образуются при случайных столкновениях и слипании микроскопических частичек вещества протопланетного диска, формирующегося вокруг звезды. Размерами эти крупинки напоминают очень мелкий песок или сажу. Астрономы считали, что вокруг коричневых карликов — звездообразных объектов, слишком маленьких, чтобы поддерживать в своих недрах устойчивую термоядерную реакцию, — внешние области пылевых дисков сильно разрежены, ведь вещества вокруг маломассивных карликов должно быть меньше, чем вокруг обычной звезды. Да и сами частицы должны двигаться излишне быстро, чтобы слипаться в ходе столкновений, — ведь гравитация сравнительно маломассивного коричневого карлика влияет на них не так сильно. Соответственно, полагали учёные, планеты вокруг таких объектов не образуются. Кроме того, согласно господствующим теориям, пылевые зёрна сразу после формирования должны устремиться в направлении центра притяжения — коричневого карлика — и исчезнуть из внешних областей пылевого диска, где их только и можно зарегистрировать. Словом, если какое-то формирование планетезималей и идёт, узнать о нём достоверно нельзя. 

Собственно говоря, нынешнее открытие стало явью только благодаря техническим возможностям ALMA. Эта группа радиотелескопов беспрецедентно (для земной радиоастрономии) чувствительна к излучению с длиной волны около миллиметра, испускаемому веществом диска, который нагревается коричневым карликом. В норме частицы пыли в диске почти не излучают энергию на волнах, что больше их самих, поэтому на волнах, несколько превышающих их размеры, обычно наблюдается резкое падение яркости. Тем не менее, когда астрономы сравнили яркость диска на длинах 0,89 мм и 3,20 мм, скачок яркости был вовсе не таким резким, как ожидалось. Иными словами, по крайней мере часть пылевых частиц этого диска имеет размер около миллиметра или даже больше.

«Для нас было полной неожиданностью обнаружить зёрна миллиметрового размера в столь тонком и небольшом [пылевом] диске, — поясняет руководивший исследованием Лука Риччи из Калифорнийского технологического института (США). — Твёрдые частицы пыли такого размера, вообще говоря, не должны формироваться в холодных внешних областях диска, окружающего коричневый карлик, но, кажется, это всё-таки происходит. Мы не знаем, может ли там образоваться целая каменистая планета, но видим начало определённых шагов в этом направлении, а потому нам придётся изменить наши представления о тех условиях, при которых размеры твёрдых тел могут начать расти». 

Кроме того, высокое разрешение телескопа ALMA позволило заметить в окрестности коричневого карлика признаки угарного газа. И это вообще первый случай регистрации холодного молекулярного газа в диске вокруг коричневого карлика. Это, а также обнаружение пылевых зёрен миллиметрового размера свидетельствует о том, что такие диски имеют куда больше общего с дисками вокруг молодых звёзд (где тоже часто можно увидеть угарный газ). 

Общая масса пылевого диска вокруг Ро Змееносца 102 определена в 0,3–1% от массы его самого, а диаметр — в 40 а.е. Все эти показатели сходны с цифрами для обычных звёзд небольшой массы.  

Текст: Александр Березин 

Источник: Компьюлента