Джеймс Уэбб фотографирует зерна пыли, которые станут планетами

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), ставший результатом новейшего сотрудничества НАСА, ЕКА и ККА, зарекомендовал себя как революционный инструмент в изучении тайн Вселенной. С момента запуска он позволил наблюдать космические явления, которые были недоступны его предшественникам. В январе 2025 года захватывающее изображение, полученное JWST, показало первые моменты формирования зерен пыли, которые со временем станут экзопланетами. Это открытие, в центре которого находится зарождающаяся звезда Herbig Haro 30 (HH 30) в созвездии Тельца, предоставляет уникальную возможность наблюдать за фундаментальными механизмами формирования планет.

HH 30: звезда в стадии полного рождения

Herbig Haro 30 (или HH 30) - чрезвычайно молодая звезда, возраст которой едва достигает 500 000 лет. Эта ранняя стадия ее жизни делает ее привилегированным объектом изучения для астрономов, поскольку она представляет собой условия, схожие с теми, что были в нашей Солнечной системе на заре ее существования. Расположенная на расстоянии около 1 000 световых лет от Земли, HH 30 окружена диском из плотной пыли, который маскирует саму звезду. Именно в этом диске сейчас происходят процессы, которые приведут к появлению будущих планет.

На снимке телескопа «Джеймс Уэбб» мы видим зрелище взаимодействия интенсивных ветров и быстрых струй, извергаемых звездой, которые сталкиваются с менее плотным газом и пылью над и под диском. Эти столкновения создают ударные волны, которые нагревают материал, вызывая яркое свечение, видимое в наблюдениях. Эти очаги светящейся пыли фактически являются космическими маркерами, позволяющими астрономам изучать важнейшие этапы формирования планет.

Рождение экзопланет в пылевом диске

Процесс, превращающий эти пылевые зерна в планеты, а точнее, в планетезимали, — сложное явление. Пылинки, диаметр которых составляет всего одну миллионную долю метра, постепенно собираются вместе в протопланетном диске. Со временем эти мелкие частицы сливаются, образуя более крупные объекты, космические камешки и, в конечном итоге, планеты. Телескоп «Джеймс Уэбб» позволяет нам в деталях наблюдать за этим процессом роста, который необходим для формирования экзопланет.

Важность этих пылевых зерен нельзя недооценивать. На этом решающем этапе формирования пыль накапливается и образует все более плотный слой, формируя основу, на которой будут развиваться будущие миры. Астрономы смогли наблюдать это явление благодаря детальным изображениям JWST, предлагая беспрецедентное понимание механизмов, действующих в этих молодых системах.

Высокоскоростные джеты и структуры диска

Изображение JWST показывает не только формирование пыли. На самом деле оно также выявило сложные динамические явления в диске HH 30. Например, джеты, испускаемые звездой на высокой скорости, играют ключевую роль в структуре диска. Эти струи, направленные под углом 90 градусов к центру диска, сталкиваются с окружающим газом и пылью, создавая конусообразные структуры, распространяющиеся по всему диску.

Астрономы также обнаружили признаки спиральных образований в диске HH 30 - структуру, подобную той, что наблюдается вокруг других молодых планетных систем. Хотя точное происхождение этой спирали до сих пор остается предметом споров, исследователи выдвинули несколько гипотез. Она может быть результатом движения джета, звездного компаньона в диске или взаимодействия со звездой, которая прошла рядом с диском около 1000 лет назад.

Важность наблюдений JWST для формирования экзопланет

Этот тип наблюдений имеет фундаментальное значение для нашего понимания того, как формируются экзопланеты. Благодаря возможности наблюдений в инфракрасном диапазоне длин волн, JWST обеспечивает детальный и точный обзор этих космических регионов, позволяя астрономам изучать не только пыль, но и динамику газа и струй в протопланетных дисках. Это дает ценное представление об условиях, необходимых для формирования планет и планетарных систем, подобных тем, которые мы знаем.

Таким образом, данные, собранные JWST, в сочетании с данными других телескопов, таких как ALMA и «Хаббл», помогают расширить наше понимание процессов, формирующих миры за пределами нашей Солнечной системы. Будущие наблюдения могут позволить нам обнаружить экзопланеты на аналогичных стадиях формирования, тем самым расширив наши знания о разнообразии планетарных систем во Вселенной.