Астрономи вирішили 20-річну загадку телескопа Габбл: чому існують неможливі планети

За допомогою космічного телескопа Вебб астрономи розв'язали 20-річну загадку космічного телескопа Хаббл і змогли пояснити, яким чином дуже давні зірки могли мати масивні планети. Дослідження опубліковано в The Astrophysical Journal, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Найстаріша планета у Всесвіті

У 2003 році астрономи за допомогою космічного телескопа Габбл виявили найстарішу відому планету у Всесвіті, що отримала назву PSR B1620-26b. Цей масивний газовий гігант розташований на відстані понад 6000 світлових років від нас у нашій галактиці Чумацький Шлях.

Учені з'ясували, що ця планета у 2,5 раза більша за Юпітер і утворилася приблизно 13 млрд років тому, тобто через 800 млн років після Великого вибуху. Незабаром астрономи виявили й інші дуже давні планети за межами Сонячної системи.

Ці відкриття сильно спантеличили астрономів, адже зірки в ранньому Всесвіті мали складатися переважно з легких хімічних елементів, таких як водень і гелій, і майже не містити важких хімічних елементів, таких як вуглець і залізо, з яких складаються планети.

Давня загадка телескопа Габбл

Наразі відомо, що планети формуються з протопланетних дисків, тобто хмар із газу та пилу, що оточують молоді зірки. Вчені вважали, що протопланетні диски, які оточували зірки в ранньому Всесвіті і складалися з легких хімічних елементів, мали бути швидко знищені випромінюванням своїх зірок. Таким чином планети не могли сформуватися в такий ранній період історії Всесвіту.

Для того, щоб протопланетний диск існував довго, він має бути наповненим важкими хімічними елементами. Але на той час ці елементи ще не були створені у великій кількості вибухами наднових, які сталися пізніше, вважали астрономи.

Але телескоп Габбл знайшов дуже давні планети, тож виникло питання: як вони могли з'явитися? Науковці використовували космічний телескоп Вебб і з його допомогою виявили докази того, що протопланетні диски можуть існувати довго, навіть якщо в них міститься дуже мало важких хімічних елементів. Це пояснює, яким чином виникли найдавніші відомі планети.

Як з'явилися неможливі планети?

Астрономи вивчили сучасні аналоги дуже давніх зірок у молодому зоряному скупченні NGC 346, що розташоване в сусідній галактиці Мала Магелланова Хмара на відстані 199 000 світлових років. Умови в цьому зоряному скупченні схожі на умови в ранньому Всесвіті. Там знаходиться велика кількість легких хімічних елементів, таких як водень і гелій, і відносно мало важчих хімічних елементів.

Астрономи з'ясували, що зірки віком 20-30 млн років мають довгоживучі протопланетні диски. Це означає, що планети могли формуватися навколо дуже давніх зірок, адже в них для цього було достатньо часу. Хоча мала кількість важких елементів не дозволяла сформуватися кам'янистим планетам, таким як Земля, газові гіганти, як-от Юпітер, мали потрібні умови для цього.

Астрономи представили два можливих пояснення того, чому протопланетні диски древніх зірок могли існувати так довго:

• Зірки, що складаються з легких елементів, не мають достатньо сильного випромінювання, щоб зруйнувати протопланетний диск, тому він може існувати довше, ніж у зірок із важчими елементами.
• Зірки, що складаються тільки з легких елементів, повинні бути створені з дуже великої хмари з пилу і газу. Ця хмара має залишити величезний протопланетний диск навколо новонародженої зірки. Цьому величезному диску може знадобитися дуже багато часу, щоб зруйнуватися, навіть якщо зірки з легкими елементами випускають стільки ж випромінювання, скільки і зірки з важчими елементами.

Як уже писав Фокус, найшвидший космічний апарат NASA збирається доторкнутися до Сонця, набрати найвищу швидкість серед дослідницьких зондів і наблизитися до нашої зірки максимально близько.

Також Фокус писав про те, що, як з'ясували фізики, подорож у часі має неприємний побічний ефект для людини. У загальній теорії відносності замкнута часоподібна крива — це петля в просторі-часі, яка може дозволити подорожувати назад у часі.