Команда астрономов из Канады и США использовала Атакамскую Большую миллиметровую / субмиллиметровую матрицу (ALMA) для изучения часто смертоносной связи между очень яркими звездами O-типа и ближайшими протозвездами в туманности Ориона. Их данные показывают, что протозвезды в пределах 0,1 светового года (около 600 миллиардов миль) от звезды O-типа обречены на то, что их коконы из пыли и газа будут удалены всего за несколько миллионов лет, намного быстрее, чем могут образоваться планеты.«Звезды O-типа, которые на самом деле являются монстрами по сравнению с нашим Солнцем, излучают огромное количество ультрафиолетового излучения, и это может нанести ущерб развитию молодых планетных систем», — отметила Рита Манн, астроном из Национального исследовательского совета Канады в Виктории. , и ведущий автор статьи в Astrophysical Journal. «Используя ALMA, мы изучили десятки зародышевых звезд с потенциалом формирования планет и впервые обнаружили четкие признаки того, что протопланетные диски просто исчезают под интенсивным свечением соседней массивной звезды».Многие, если не все звезды, похожие на Солнце, рождаются в переполненных звездных яслях, подобных туманности Ориона.
Всего за несколько миллионов лет частицы пыли и резервуары газа объединяются в более крупные и плотные тела. Оставленные относительно нетронутыми, эти системы в конечном итоге разовьются в полноценные звездные системы с планетами — большими и малыми — и в конечном итоге уйдут прочь, чтобы стать частью галактического звездного населения.Астрономы считают, что массивные, но короткоживущие звезды в больших межзвездных облаках и вокруг них важны для этого продолжающегося процесса звездообразования.
В конце своей жизни массивные звезды взрываются как сверхновые, засыпая окружающую среду пылью и тяжелыми элементами, которые будут поглощены звездами следующего поколения. Эти взрывы также обеспечивают толчок, необходимый для начала нового витка формирования звезд и планет.
Но хотя они по-прежнему ярко светят, эти более крупные звезды могут быть совершенно смертельными для планет, если зародышевые солнечные системы подойдут слишком близко.«Массивные звезды горячие и в сотни раз ярче, чем наше Солнце», — сказал Джеймс Ди Франческо из Национального исследовательского совета Канады. «Их энергичные фотоны могут быстро истощить ближайший протопланетный диск, нагревая его газ, разрывая его и унося прочь».Более ранние наблюдения с помощью космического телескопа Хаббла показали поразительные изображения проплидов в Орионе. Многие из них приобрели форму слезы, а их пыль и газ уходили от ближайшей массивной звезды.
Эти оптические изображения, однако, не могли ничего рассказать о количестве присутствующей пыли или о том, как концентрация пыли и газа изменилась по отношению к массивным звездам.Новые наблюдения ALMA обнаружили эти и другие ранее невиданные объекты, что по существу удвоило количество протопланетных дисков, обнаруженных в этом регионе.
ALMA также могла видеть за пределами их внешнего вида, заглянув глубоко внутрь, чтобы на самом деле измерить, сколько массы было в проплидах.Объединив эти исследования с предыдущими наблюдениями на субмиллиметровом массиве (SMA) на Гавайях, исследователи обнаружили, что любая протозвезда в ультрафиолетовой оболочке массивной звезды будет иметь большую часть своего диска, разрушенного в очень короткие сроки. Проплиды в этих близких регионах сохранили лишь часть (половину или меньше) массы, необходимой для создания одной планеты размером с Юпитер. За пределами радиуса 0,1 светового года, в области с преобладанием дальнего ультрафиолета, исследователи наблюдали широкий диапазон масс диска, в которых масса от 1 до 80 раз превышает массу Юпитера.
Это похоже на количество пыли, обнаруженное в областях маломассивного звездообразования.«Взятые вместе, наши исследования с ALMA показывают, что районы с экстремальным УФ-излучением не только негостеприимны, но и совершенно опасны для формирования планет. Однако при достаточном расстоянии можно найти гораздо более благоприятную окружающую среду», — сказал Манн. «Эта работа — действительно верхушка айсберга того, что выйдет из ALMA; мы надеемся, в конечном итоге, узнать, насколько распространены солнечные системы, подобные нашей».
Другие исследователи, вовлеченные в этот проект, включают Дуга Джонстона, Национальный исследовательский совет Канады; Шон М. Эндрюс, Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики; Джонатан П. Уильямс, Гавайский университет; Джон Балли, Университет Колорадо; Лука Риччи, Калифорнийский технологический институт; А. Мередит Хьюз, Уэслианский университет, и Бренда К. Мэтьюз, Национальный исследовательский совет Канады.