Астрономы решили 20-летнюю загадку телескопа Хаббл: почему существуют невозможные планеты

С помощью космического телескопа Уэбб астрономы решили 20-летнюю загадку космического телескопа Хаббл и смогли объяснить, каким образом очень древние звезды могли иметь массивные планеты. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal, пишет Live Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Самая старая планета во Вселенной

В 2003 году астрономы с помощью космического телескопа Хаббл обнаружили самую старую известную планету во Вселенной, получившую название PSR B1620-26b. Этот массивный газовый гигант находится на расстоянии более 6000 световых лет от нас в нашей галактике Млечный Путь.

Ученые выяснили, что эта планета в 2,5 раза больше Юпитера и образовалась примерно 13 млрд лет назад, то есть через 800 млн лет после Большого взрыва. Вскоре астрономы обнаружили и другие очень древние планеты за пределами Солнечной системы.

Эти открытия сильно озадачили астрономов, ведь звезды в ранней Вселенной должны были состоять в основном из легких химических элементов, таких как водород и гелий, и почти не содержать тяжелых химических элементов, таких как углерод и железо, из которых состоят планеты.

Давняя загадка телескопа Хаббл

Сейчас известно, что планеты формируются из протопланетных дисков, то есть облаков из газа и пыли, окружающих молодые звезды. Ученые считали, что протопланетные диски, окружающие звезды в ранней Вселенной, состоящие из легких химических элементов, должны быть быстро уничтожены излучением своих звезд. Таким образом планеты не могли сформироваться столь ранний период истории Вселенной.

Для того, чтобы протопланетный диск существовал долго, он должен быть наполненным тяжелыми химическими элементами. Но в то время эти элементы еще не были созданы в большом количестве взрывами сверхновых, которые произошли позже, считали астрономы.

Но телескоп Хаббл нашел очень древние планеты, поэтому возник вопрос: как они могли появиться? Ученые использовали космический телескоп Уэбб и с его помощью обнаружили доказательства того, что протопланетные диски могут существовать долго, даже если в них содержится очень мало тяжелых химических элементов. Это объясняет, каким образом возникли самые древние известные планеты.

Как появились невозможные планеты?

Астрономы изучили современные аналоги очень древних звезд в молодом звездном скоплении NGC 346, которое находится в соседней галактике Малое Магелланово Облако на расстоянии 199 000 световых лет. Условия в этом звездном скоплении похожи на условия в ранней Вселенной. Там находится большое количество легких химических элементов, таких как водород и гелий, и относительно мало более тяжелых химических элементов.

Астрономы выяснили, что звезды возрастом 20-30 млн лет имеют долгоживущие протопланетные диски. Это значит, что планеты могли формироваться вокруг очень древних звезд, ведь у них для этого было достаточно времени. Хотя малое количество тяжелых элементов не позволяло сформироваться каменистым планетам, таким как Земля, газовые гиганты, такие как Юпитер, имели нужные условия для этого.

Астрономы представили два возможных объяснения тому, почему протопланетные диски древних звезд могли существовать так долго:

• Звезды, состоящие из легких элементов, не имеют достаточно сильного излучения, чтобы разрушить протопланетный диск, поэтому он может существовать дольше, чем у звезд с более тяжелыми элементами.
• Звезды, состоящие только из легких элементов, должны быть созданы из очень большого облака из пыли и газа. Это облако должно оставить огромный протопланетный диск вокруг новорожденной звезды. Этому огромному диску может потребоваться очень много времени, чтобы разрушиться, даже если звезды с легкими элементами выпускают столько же излучения, сколько и звезды с более тяжелыми элементами.

Как уже писал Фокус, самый быстрый космический аппарат NASA собирается прикоснуться к Солнцу, набрать саму высокую скорость среди исследовательских зондов и приблизиться к нашей звезде максимально близко.

Также Фокус писал о том, что, как выяснили физики, путешествие во времени имеет неприятный побочный эффект для человека. В общей теории относительности замкнутая времениподобная кривая — это петля в пространстве-времени, которая может позволить путешествовать назад во времени.