Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) представил детализированные снимки двух протопланетных дисков: Tau 042021 и Oph 163131. Эти объекты, расположенные в созвездиях Тельца и Змееносца на удалении 450 и 480 световых лет от Земли соответственно, представляют собой активные «колыбели» будущих миров.
Протопланетные диски состоят из остатков газопылевого материала, окружающего молодые звезды. Со временем этот материал конденсируется, превращаясь в планетезимали и полноценные планетные системы. Интенсивное излучение центральной звезды постепенно рассеивает газ, в то время как более плотные объекты — астероиды и ледяные тела — группируются в пояса или занимают устойчивые орбиты.
Снимки были получены благодаря инструментам NIRCam и MIRI. Особенность наблюдений заключается в том, что оба диска ориентированы «ребром» к наблюдателю. Это позволяет центральной звезде частично перекрываться диском, что дает ученым возможность детально изучить рассеянный свет, отражающийся от пылевых облаков над и под плоскостью диска. Инфракрасные данные открывают доступ к анализу состава вещества и его распределения.
На полученных изображениях цветовая палитра — красный, оранжевый и зеленый — используется для визуализации распределения молекул водорода, угарного газа, полициклических ароматических углеводородов, а также для оценки размеров частиц пыли. Особый интерес представляет диск Oph 163131: данные телескопа ALMA выявили в его структуре характерный разрыв. Астрономы предполагают, что это прямое свидетельство формирования молодой планеты, которая своей гравитацией расчищает орбиту от пыли.
Наблюдения проводились в рамках научной программы GO №2562, посвященной эволюции пылевых зерен в протопланетных дисках, расположенных под углом к Земле. Исследование этих объектов помогает уточнить модели эволюции нашей Солнечной системы и процессов формирования экзопланет, число подтвержденных кандидатов среди которых уже достигло 6153.
Полученные «Уэббом» данные ученые комбинируют с результатами наблюдений телескопа «Хаббл» в оптическом диапазоне и радиоданными обсерватории ALMA. Такой мультиволновой подход позволяет составить максимально точную картину состава и физической структуры протопланетных образований.
