Астрономы научились взвешивать молодые планеты по пылевым кольцам

Гравитация новорожденных планет оставляет в протопланетных дисках характерные следы, по которым теперь можно вычислить массу скрытых миров. Исследователи доказали, что ширина и положение пылевых колец вокруг молодых звезд напрямую зависят от размера и тяжести формирующихся объектов, что открывает новый способ изучения систем, недоступных для прямого наблюдения.

Ранее астрономы могли лишь предполагать природу промежутков в облаках газа и пыли, окружающих звезды. Новое исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, описывает математическую связь между характеристиками этих структур и массой планет. Моделирование показало: чем тяжелее планета, тем дальше от ее орбиты смещается область максимального скопления пыли. Ученые также выявили почти линейную зависимость между положением кольца и зоной гравитационного влияния небесного тела.

Ширина колец также служит индикатором роста планеты, сужаясь по мере увеличения массы объекта. Этот процесс предсказуем до определенного предела, после которого параметры стабилизируются. В некоторых случаях масса накопленного в кольцах вещества достигает десятков масс Земли, создавая идеальные условия для появления планетезималей — основы будущих планет. Эффективность метода подтвердили на примере системы PDS 70: расчетные данные совпали с результатами независимых наблюдений. Теперь астрономы смогут изучать скрытые от телескопов миры, анализируя архитектуру окружающих их пылевых дисков.