Протопланетні диски, що оточували зірки в ранньому Всесвіті, існували досить довго для формування планет. Дослідження опубліковано в журналі The Astrophysical Journal.
Спостереження космічного телескопа “Джеймс Вебб” за зірками сусідньої галактики розкрили загадку формування планет у молодому Всесвіті та спростували існуючі моделі. Астрономи довели, що протопланетні диски можуть існувати набагато довше, ніж передбачалося, навіть в умовах нестачі важких хімічних елементів, характерних для раннього Всесвіту.
Дослідники використовували чутливу оптику телескопа для вивчення зоряного скупчення NGC 346 у Малій Магеллановій Хмарі. Ця область слугує унікальною моделлю, максимально наближеною до умов раннього Всесвіту: незважаючи на близькість до Чумацького Шляху, в цій галактиці в основному концентруються зірки з низьким вмістом важких елементів, які складаються здебільшого з водню і гелію.
Спостереження показали, що молоді зірки в NGC 346 у віці 20-30 млн років продовжують зберігати протопланетні диски. Існуючі теоретичні моделі передбачали, що у бідних на важкі елементи зірок диски мають зникати приблизно через 2-3 млн років: вважалося, що зоряні вітри швидше здувають частинки, які складаються виключно з легких хімічних елементів.
Молекулярний водень у спектрі, який вказує на існування протопланетних дисків у молодих зірок у системі NGC 346. Зображення: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)
Учені припускають два можливих пояснення довголіття протопланетних дисків: сповільнений тиск зоряного випромінювання через низький вміст важких елементів у складі самої зірки і формування більш масивних газових хмар, колапс яких призводить до народження зірок.
Відкриття пояснює спостереження телескопа “Габбл”, зроблені понад 20 років тому. Тоді на знімках космічного телескопа виявили масивну планету біля дуже старої зірки, яка сформувалася в перші століття існування Всесвіту. Протягом десятиліть дослідники намагалися зрозуміти, як формування планети, більшої за Юпітер, стало можливим на цьому етапі розвитку Всесвіту.