Сбился с курса: астрономам впервые удалось обнаружить двойную звезду с опрокинутым набок протопланетарным диском. Вращающийся диск из газа и пыли кружится не в плоскости орбиты центральной звездной пары, а почти перпендикулярно ей. И это стало первым случаем обнаружения полярного протопланетарного диска вокруг двойной звезды, сообщили астрономы в отраслевом журнале Nature Astronomy.

Наша Земля и ее соседи тоже когда-то образовались во вращающемся диске из газа и пыли возле молодого Солнца. Также астрономам известны и другие протопланетные диски возле многих других звезд, и уже даже обнаружены молодые планеты внутри них. Но в большинстве случаев плоскость диска располагается копланарно - то есть примерно по плоскости экватора звезды. В случае же с двойными звездами пылевое кольцо обычно вращается параллельно плоскости орбиты звездной пары.

Так мог бы выглядеть опрокинутый диск вокруг звездной пары HD 98800 B. © University of Warwick/Mark Garlick

Опрокинутые пылевые кольца

Но и здесь существуют исключения. Вследствие турбулентности в самом пылевом диске он может переворачиваться, вследствие чего оказывается наклоненным относительно звездной плоскости. И в особых случаях могут возникать даже планетные системы, обращающиеся вертикально по отношению к вращению самой звезды. Теоретически такие полярные пылевые диски могут встречаться и возле двойных звезд. Но до сих пор на практике такие случаи известны не были, говорит Грант Кеннеди из университета Уорвика.

И вот теперь астрономам удалось впервые выявить полярный пылевой диск возле двойной звезды. Используя большой миллиметровый / субмиллиметровый инструмент Atacama (ALMA), они изучили удаленную звездную систему HD 98800 длиной примерно в 150 световых лет - комбинацию двух молодых звездных пар. Причем уже давно было известно, что одна из этих пар, HD 98800 B, окружена диском из газа и пыли. Но вот ориентация ее оставалась неизвестной.

Вертикально к звездной паре

И вот теперь снимки ALMA четко показали: Пылевой диск HD 98800 B располагается совсем не в плоскости орбит обеих центральных звезд. Вместо этого, как сообщают исследователи, он наклонен на 154 градуса. В то время как две звезды кружатся, словно две лошади на карусели, пылевой диск стоит перпендикулярно к ним - как колесо обозрения над этой каруселью.

И, как определили астрономы, используя астрофизическую модель, эта полярная конфигурация относительно стабильна. «Диск в наблюдаемой ориентации растянулся как минимум на 500 орбит звездной пары - на 500 лет», - говорят Кеннеди и его команда. На основании проведенных наблюдений была бы также возможна и вторая, гораздо менее наклонная конфигурация, но она была бы очень нестабильной и, следовательно, вероятность такого наклона крайне мала.

Могут ли в этом диске возникнуть планеты?

«Этим самым мы сообщаем о первом открытии протопланетного диска вокруг двойной звезды, которая находится в полярной конфигурации», -заявили исследователи. - «И это подтверждает теоретические прогнозы, предполагавшие существование таких дисков». По мнению астрономов, такие полярные пылевые диски и, возможно, даже полярные планеты для двойных звезд - явление вполне обычное.

Вид на пылевой диск и двойное солнце с поверхности будущей планеты в системе HD 98800 B. © University of Warwick/ Mark Garlick

Если бы в звездной системе HD 98800 B существовала планета, то с ее поверхности можно было бы увидеть пылевое кольцо в виде вертикальной полосы над горизонтом. И оба солнца системы стояли бы рядом друг с другом в небе, при этом также были бы видны удаленные приблизительно на 50 астрономических единиц звезды соседней пары - еще одной двойной звезды. «То есть, если бы в этой системе существовали планеты, то у них в небе одновременно имелось бы четыре солнца», - говорит соавтор Дэниэль Прайс из университета Монаша в Мельбурне.

Правда, в протопланетном диске HD 98800 B планеты пока не обнаружены - разве что первые стадии аккреции, о чем и написали астрономы в своей статье. «Для этого диска характерны некоторые из тех же сигнатур, которые мы знаем по скоплениям пыли вокруг отдельных звезд», - говорит Кеннеди. А это значит, что в этом опрокинутом пылевом диске процесс образования планет уже мог, как минимум, начаться.