Астрономы часто обнаруживают в протопланетных дисках вокруг молодых звезд тёмные прорехи, похожие на разделы в кольцах Сатурна. Такие «прорези» зачастую воспринимаются как признаки наличия скрытых планет, которые вырезают эти участки, формируя пробелы в газо-пылевых структурах. Однако последние исследования показывают, что не всегда эти прорехи свидетельствуют о существовании планет.

Обман зрения или реальность?

Что означают прорехи в дисках?

Если при наблюдении диска с помощью видимых или ближне-инфракрасных лучей мы не видим света, отражённого от определённых участков, это не обязательно говорит о полном отсутствии материи. На самом деле, эти области могут казаться пустыми из-за особенностей распространения света и размеров частиц, входящих в состав диска.

Почему появляются иллюзии?

Исследователи изучали диски, которые ярко светятся благодаря отражению света звезды. Эти отражения происходят от мельчайших частиц, примерно таких же по размеру, как дым из сигареты. Со временем частицы взаимодействуют, объединяются или разбиваются, а также могут мигрировать в разные части диска, что влияет на его структуру.

Моделирование процессов формирования планет

Рост и миграция частиц

Процессы роста, перемещения и разрушения частиц создают видимость пустых участков, даже если на самом деле там всё ещё есть крупные зерна пыли и камешки. В результате, область кажется свободной от материала, хотя на самом деле она заполнена объектами, невидимыми при определённых наблюдениях.

Как отличить настоящий пробел от иллюзии?

Чтобы понять, есть ли в прорехе планета или это лишь эффект исчезновения мелких частиц, астрономы используют наблюдения на длинных волнах, которые позволяют фиксировать крупные зерна пыли и камешки. Например, телескоп ALMA способен обнаружить большие частицы внутри предполагаемой пустой области.

Будущие исследования и надежды

На очереди — исследование диска TW Гидры, где команда астрономов планирует определить наличие или отсутствие крупных частиц в прорехе. Если крупные зерна обнаружат, значит, прорезь — это иллюзия, созданная исчезновением мелких частиц. Если же и в долгих волнах прореха останется пустой, то у учёных появятся более веские основания полагать, что там действительно есть невидимая планета.

Марина Новикова

Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.