Международная команда астрономов получила новые данные о созвездии Змееносца, которое называют тринадцатым знаком Зодиака. Исследование помогло по-новому взглянуть на условия, при которых, вероятно, формировалась наша Солнечная система.
Работа опубликована в журнале Nature Astronomy, а коротко о ней рассказывается на сайте Калифорнийского университета в Санта-Крус. Ученые изучили область активного звездообразования в созвездии Змееносца. В частности, новое исследование показывает, как наша Солнечная система могла обогатиться радиоактивными элементами с коротким периодом распада.
Свидетельства процесса обогащения впервые были получены в 1970-х годах. С тех пор ведутся споры об источнике появления таких элементов. Авторы нового исследования изучили взаимодействие между облаками звездообразующего газа и радионуклидами, образующимися в соседнем скоплении молодых звезд. Результаты говорят о том, что вероятным источником недолго живущих радионуклидов являются сверхновые в звездном скоплении.
"Наша Солнечная система, скорее всего, образовалась в гигантском молекулярном облаке вместе с молодым звездным скоплением, и одна или несколько сверхновых в этом скоплении загрязнили газ, который превратился в Солнце и его планетную систему, - говорит соавтор работы Дуглас Лин, почетный профессор астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Крус. - Хотя этот сценарий предлагался и в прошлом, важность новой статьи состоит в использовании многоволновых наблюдений и сложного статистического анализа для получения количественного измерения вероятностной модели".
По словам ведущего автора работы Джона Форбса из Центра вычислительной астрофизики Института Флэтайрон, данные космических гамма-телескопов позволили обнаружить лучи, испускаемые короткопериодным радионуклидом алюминий-26.
"Это сложные наблюдения, и мы сумели достоверно обнаружить такие лучи только в двух областях звездообразования. Самые лучшие данные получены из созвездия Змееносца, - сказал он. - Процесс обогащения, который мы наблюдаем в Змееносце, согласуется с тем, что происходило во время формирования Солнечной системы пять миллиардов лет назад".
Словом, астрономы обнаружили в созвездии Змееносца аналог ранней Солнечной системы. Изучение процессов, которые там происходят, позволило смоделировать условия на различных стадиях звездообразования и развития протопланетного диска. Они являются самыми ранними в процессе формирования планетных систем.
Объединив полученные данные, исследователи смогли визуализировать поток алюминия-26 от ближайшего звездного скопления к области звездообразования Змееносца. При этом разработанная авторами работы модель учитывает каждую массивную звезду, которая могла бы существовать в этой области, включая ее массу, возраст и вероятность взрыва как сверхновой. Учитывает она и потенциальные поступления алюминия-26 от звездных ветров и сверхновых.
По словам Форбса, в рамках исследования было получено достаточно много новой информации. Расчеты указали на 59-процентную вероятность того, что обогащение планетной системы радионуклидами с коротким периодом связано со сверхновыми. В то же время вероятность того, что в данном процессе может участвовать не только сверхновая, но и другие источники, составила 68 процентов.
В любом случае новый тип статистического анализа помог впервые оценить вероятности двух сценариев, которые астрономы обсуждали на протяжении последних 50 лет. Новое исследование также показало, что количество радионуклидов, попадающих во вновь образующиеся звездные системы, может широко варьироваться.
"Многие новые звездные системы рождаются с содержанием алюминия-26, соответствующим нашей Солнечной системе, но в ряде случаев разница может быть огромной и составлять несколько порядков, - резюмирует Форбс. - Это имеет важное значение для понимания ранней эволюции планетных систем, поскольку алюминий-26 является основным ранним источником тепла. Чем больше алюминия-26, тем более сухими становятся планеты".
К слову, Змееносец (Ophiuchus) представляет собой крупное экваториальное созвездие, пересекающее эклиптику и называемое тринадцатым знаком Зодиака. Оно не входит в зодиакальный круг из-за того, что в европейской астрологии знаки Зодиака имеют лишь приблизительное соответствие созвездиям.