154
Більшість зірок формуються у скупченнях, які називаються кластерами або асоціаціями, що включають дуже масивні зірки. Ці гігантські зорі випромінюють велику кількість високоенергетичного випромінювання, яке може зруйнувати відносно крихкі диски пилу і газу, що перебувають у процесі злиття, утворюючи нові планети.
Команда астрономів використала рентгенівську обсерваторію НАСА Чандра в поєднанні з ультрафіолетовими, оптичними та інфрачервоними даними, щоб показати, де в зоряному скупченні можуть бути найбільш підступні місця, де шанси планет на формування зменшуються.
Об’єктом спостережень стало скупчення Cygnus OB2 – найближче велике скупчення зірок до нашого Сонця – на відстані близько 4600 світлових років. Скупчення містить сотні масивних зірок, а також тисячі зірок меншої маси. Команда використовувала довгі спостереження Чандри, спрямовані на різні регіони Cygnus OB2, а отриманий набір зображень був потім зшитий в одне велике зображення.
Глибокі спостереження на Чандрі дозволили виявити дифузне рентгенівське світіння між зірками, а також скласти перелік молодих зірок у скупченні. Цей перелік було об’єднано з іншими оптичними та інфрачервоними даними для створення найкращого перепису молодих зір у скупченні.
У цьому переповненому зоряному середовищі присутня велика кількість високоенергетичного випромінювання, виробленого зірками і планетами. Рентгенівське випромінювання та інтенсивне ультрафіолетове світло разом можуть мати руйнівний вплив на планетні диски та системи, що перебувають у процесі формування.
Планетоутворюючі диски навколо зірок з часом природно зникають. Частина диска падає на зорю, а частина нагрівається рентгенівським та ультрафіолетовим випромінюванням зорі і випаровується під дією вітру. Останній процес, відомий як “фотовипаровування”, зазвичай займає від 5 до 10 мільйонів років для зірок середнього розміру, перш ніж диск зникає. Якщо поблизу знаходяться масивні зорі, які виробляють найбільше рентгенівського та ультрафіолетового випромінювання, цей процес може бути прискорений.
Дослідники, використовуючи ці дані, знайшли чіткі докази того, що планетоутворюючі диски навколо зірок дійсно зникають набагато швидше, коли вони знаходяться близько до масивних зірок, що виробляють багато високоенергетичного випромінювання. Диски також зникають швидше в регіонах, де зорі тісніше упаковані одна біля одної.
Для областей Лебедя OB2 з меншим високоенергетичним випромінюванням і меншою кількістю зір частка молодих зір з дисками становить близько 40%. Для областей з більш високоенергетичним випромінюванням і більшою кількістю зірок ця частка становить близько 18%. Найсильніший ефект – тобто найгірше місце для потенційної планетної системи – знаходиться на відстані близько 1,6 світлових років від наймасивніших зірок у скупченні.
В окремому дослідженні тієї ж команди було вивчено властивості дифузного рентгенівського випромінювання в скупченні. Вони виявили, що більш високоенергетичне дифузне випромінювання походить з областей, де вітри газу, що відлітають від масивних зірок, зіштовхуються один з одним. Це призводить до того, що газ стає гарячішим і випромінює рентгенівське випромінювання. Менш енергійне випромінювання, ймовірно, походить від зіткнення газу в скупченні з газом, що оточує скупчення.
Доступні дві окремі статті, що описують дані Чандри про Cygnus OB2. Стаття про планетарні небезпечні зони під керівництвом Маріо Джузеппе Гуарчелло (Національний інститут астрофізики в Палермо, Італія) з’явилася в листопадовому випуску 2023 року серії Astrophysical Journal Supplement Series і доступна тут. Стаття про дифузне випромінювання під керівництвом Хуана Факундо Альбасете-Коломбо (Університет Ріо-Негро, Аргентина) опублікована в тому ж випуску Astrophysical Journal Supplement і доступна тут.
Програмою Чандра керує Центр космічних польотів НАСА ім. Маршалла в Хантсвіллі, штат Алабама. Рентгенівський центр Чандра Смітсонівської астрофізичної обсерваторії контролює наукові операції з Кембриджа, штат Массачусетс, а польоти – з Берлінгтона, штат Массачусетс.
JPL керувала місією космічного телескопа “Спітцер” для Управління наукових місій НАСА у Вашингтоні, доки місія не була виведена з експлуатації в січні 2020 року. Наукові операції проводилися в Науковому центрі Спітцера в Каліфорнійському технологічному інституті. Космічні апарати базувалися в Lockheed Martin Space в Літтлтоні, штат Колорадо. Дані архівуються в Інфрачервоному науковому архіві, яким керує IPAC в Каліфорнійському технологічному інституті. Калтех управляє JPL для NASA.
