Астрономы впервые детально нанесли на карту магнитные поля, пронизывающие диск TW Hydrae, ближайшей к нам звезды с формирующимся планетным диском. Это новаторское исследование, возглавляемое доктором Ричардом Тигом из Массачусетского технологического института (MIT), использует данные Обсерватории ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) и открывает новые горизонты в понимании невидимых сил, которые формируют новые планеты.
Планеты зарождаются в дисках газа и пыли вокруг молодых звезд. Хотя телескопы давно показывают структуру этих дисков, измерение магнитных полей, направляющих и формирующих планетарный материал, оставалось сложной задачей. Магнитные поля считаются ключевыми для эволюции дисков и создания планет, но их присутствие и структура в диске, подобном TW Hydrae, до сих пор не были однозначно картированы.
Команда Тига применила новый подход, анализируя уширение определенных радиосигналов от вращающихся молекул в диске, измеренных ALMA. Расшифровывая тонкие изменения в свете молекулы CN, ученые смогли обнаружить характерное уширение, вызванное взаимодействием с магнитным полем, известное как эффект Зеемана. Этот метод позволяет более точно определять структуру и силу магнитных полей.
Анализ выявил магнитные поля силой до 10 миллигаусс — это в тысячу раз слабее, чем магнит у холодильника, но огромно в масштабах формирования планет. Эти поля простираются от 60 до 120 астрономических единиц (а.е.) от звезды, причем структура поля меняется в районе заметной щели в диске. Это указывает на прямую связь между магнитной активностью и формированием областей, где рождаются планеты.
«Присутствие и закономерность этих полей удивительно напоминают те, что могли пронизывать солнечную туманность во время формирования наших планет», — отметил доктор Тиг. «Это лучший вид, который мы когда-либо получали на невидимую руку, формирующую рождение новых миров». Этот подход открывает новые возможности для решения давних научных вопросов: как магнитные поля управляют эволюцией дисков и как они влияют на то, какие планеты и где формируются.
По мере того как телескопы и инструменты становятся все более чувствительными, астрономы ожидают применения этих методов ко многим другим дискам. «Мы вступаем в эру, когда мы наконец сможем увидеть магнитные чертежи, которые помогают строить новые планетные системы», — добавил Тиг. Обновления ALMA, такие как предстоящий приемник Band 1, разработаны именно для этой цели. «Наши выводы демонстрируют, что обещанное с обновлением будет возможно в большом масштабе». Это исследование знаменует собой значительный прогресс в понимании не только того, как планеты формируются вокруг других звезд, но и того, как возник наш собственный космический уголок.