Астрономы с помощью космического телескопа James Webb (JWST) заглянули вглубь одного из самых радиационно-опасных регионов звездообразования в Млечном Пути и обнаружили, что даже в таких суровых условиях могут формироваться планеты, похожие на Землю.

Это открытие расширяет диапазон сред, в которых потенциально могут возникать обитаемые миры. Ранее считалось, что экстремальные условия, такие как мощное ультрафиолетовое (УФ) излучение, препятствуют образованию планет.

«Долгое время УФ-излучение рассматривалось как серьезная угроза для формирования планет вокруг близлежащих небольших звезд», — пояснил Константин Гетман, профессор астрономии и астрофизики Университета Пенсильвании, соавтор исследования, опубликованного 20 мая в The Astrophysical Journal.

Однако новые данные показывают, что протопланетные диски — вращающиеся кольца газа и пыли, из которых рождаются планеты — способны выживать и развиваться даже под воздействием жесткого ультрафиолета.

«Мы не можем вернуться в прошлое, чтобы изучить, как формировались экзопланеты, которые мы наблюдаем сегодня. Вместо этого нам нужно искать их молодые аналоги — протопланетные диски, существующие в экстремальных условиях», — отметила Мария Клаудия Рамирес-Таннус, астроном из Института астрономии Макса Планка (Германия).

Исследование диска XUE 1 в условиях экстремального излучения

В новом исследовании международная команда сосредоточилась на диске XUE 1, окружающем молодую звезду в радиационно-опасной зоне. Ученые изучили его размер, массу, температуру и химический состав.

«Если бы XUE 1 находился на месте нашего Солнца, он получал бы в 100 000 раз меньше УФ-излучения, чем сейчас», — рассказал Байрон Портилья-Ревело, ведущий автор исследования.

Революционные возможности JWST

Ключевую роль в открытии сыграл JWST, обладающий беспрецедентной чувствительностью и разрешением.

«JWST — единственный инструмент, способный наблюдать относительно тусклые диски в далеких регионах», — подчеркнула Рамирес-Таннус.

Команда использовала спектрограф MIRI, работающий в среднем инфракрасном диапазоне, а также данные других телескопов, включая Hubble и Spitzer. Это позволило проанализировать излучение диска, удаленного на 5500 световых лет.

Моделирование и неожиданные результаты

Ученые применили термохимическую модель, учитывающую свет, тепло и химические реакции внутри диска.

«Это важно для понимания того, как формируются планетные системы, подобные нашей», — отметил Портилья-Ревело.

Моделирование показало, что:

• Внутренняя часть диска, где могут формироваться каменистые планеты, защищена от разрушительного УФ-излучения.

• Даже в таких условиях присутствует вода — ключевой ингредиент для землеподобных планет.

«До этих наблюдений у ученых было совершенно другое представление о спектре излучения. Наша модель объясняет, почему данные JWST выглядят именно так», — добавил Портилья-Ревело.

Выводы и перспективы

Открытие свидетельствует, что планетообразование более устойчиво, чем считалось ранее, и может происходить даже в самых жестких условиях Галактики.

«Изучая подобные регионы, мы лучше поймем, как экстремальные среды влияют на формирование планет», — заключил Гетман.

Это исследование не только расширяет зону поиска потенциально обитаемых миров, но и дает новое представление о разнообразии «звездных яслей» Млечного Пути.