Внеземная жизнь: новое исследование двойных звезд может помочь сосредоточить поиски
Двойная система - это тип системы, состоящей из двух звезд, вращающихся вокруг общего центра тяжести. Почти каждая вторая звезда размером с Солнце относится к этой категории. Согласно новому исследованию, звезды этого типа демонстрируют совершенно иную эволюцию планет вокруг них (по сравнению со стандартными звездами), особенно в эволюции протопланетного диска (состоящего из газа и пыли) на ранних стадиях. Это открытие может помочь лучше нацелить поиск внеземной жизни.
Для того чтобы понять фундаментальные аспекты рождения звезд и планетных систем, американские и датские исследователи начали наблюдать за двойной системой NGC 1333-IRAS2A, окруженной протопланетным диском из газа и пыли. "Двойная система явно влияет на эволюцию диска материи вокруг основной системы. А это позволяет предположить, что бинарность повлияет на окончательный состав рождающихся планет, поскольку большинство звезд формируются как бинары", — говорится в заявлении соавтора исследования Эдвина Бергина, профессора кафедры астрономии Мичиганского университета.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что планетарные системы формируются вокруг двойных звезд совершенно иначе, чем вокруг одиночных звезд, таких как Солнце. Единственная известная обитаемая планета, Земля, вращается вокруг одной звезды (Солнца), что может побудить искать жизнь только вокруг похожих звезд. Однако различия в планетарной эволюции между двумя системами, которые выявили исследователи, дают новый фокус для сравнительных исследований, что может помочь лучше нацелить поиск жизни в будущем.
66 телескопов скоординировали свои усилия для наблюдения снимка двойной системы
Для наблюдения за двойной звездной системой NGC 1333-IRAS2A астрономы использовали 66 телескопов ALMA в Чили, действующих совместно. Это обеспечивает гораздо лучшее разрешение, чем можно было бы достичь с помощью одного телескопа. Двойная система расположена в молекулярном облаке Персея на расстоянии около 1000 световых лет от Земли, что относительно близко для такого наблюдения. Две звезды в системе разделены 200 астрономическими единицами (АЕ) - одна АЕ равна среднему расстоянию между Землей и Солнцем.
Учитывая, что наблюдения могут дать лишь моментальный снимок одного момента в эволюции системы, исследователи провели компьютерное моделирование, которое позволило им вернуться назад и вперед во времени к наблюдаемому снимку. Например, из-за двойственности звезды движение газа и пыли не следует непрерывной схеме и может ускоряться на короткие периоды (от десяти до ста лет каждые 1000 лет). На самом деле, две звезды "окружают" друг друга, и их общая гравитация влияет на окружающий диск из газа и пыли. В результате огромное количество материала падает в сторону двойной звезды. Затем звезда становится в десять - сто раз ярче, пока не вернется в свое нормальное состояние.
"Падающий материал вызывает сильный нагрев. Из-за тепла звезда становится намного ярче, чем обычно", — объясняет Раджика Курувита, постдокторский исследователь из Института Нильса Бора. "Эти взрывы разрывают диск на части из газа и пыли. Пока диск восстанавливается, всплески все еще могут влиять на структуру последующей планетарной системы".
Однако система еще слишком молода для формирования планет, и команда надеется получить больше времени наблюдений с помощью ALMA для изучения формирования планетных систем. Но также и кометы, которые, вероятно, являются факторами для эволюции жизни. Исследователи объясняют, что кометы часто имеют высокое содержание льда, содержащего органические молекулы, которые, вероятно, сохранились в кометах. Последующие столкновения с кометами могут принести эти молекулы на поверхность бесплодных планет.
Новый космический телескоп "Джеймс Уэбб" также вскоре будет искать признаки внеземной жизни. К концу десятилетия его дополнят Европейский большой телескоп (ELT) и мощный Квадратный километровый массив (SKA), которые, как ожидается, приступит к наблюдениям в 2027 году.