Международная группа астрономов с участием исследователей из Цюрихского университета раскрыла загадку возникновения «планетарных объектов» - небесных тел, по размерам занимающих промежуточное положение между планетами и звездами. Используя передовые симуляции, ученые установили, что эти объекты формируются в результате турбулентных взаимодействий внутри молодых звездных скоплений.
Планетарные объекты представляют собой космические «бродяги», свободно дрейфующие в пространстве без привязки к звезде. Их масса не превышает 13 масс Юпитера. Значительное количество таких тел обнаружено в молодых звездных скоплениях, например, в Трапеции Ориона. До недавнего времени считалось, что эти объекты являются либо несостоявшимися звездами, либо планетами, выброшенными из родительских систем.
Новые исследования показывают, что планетарные объекты могут естественным образом формироваться при столкновении дисков газа и пыли, окружающих молодые звезды. При сближении таких дисков их гравитационное воздействие искажает газовые структуры, создавая длинные «приливные мосты». Эти образования впоследствии коллапсируют в плотные нити, которые распадаются на компактные ядра, формируя планетарные объекты массой около 10 юпитерианских.
Моделирование также выявило, что до 14% таких объектов формируются парами или небольшими группами, что объясняет наличие двойных планетарных объектов в некоторых скоплениях. В районах активного звездообразования, подобных Трапеции Ориона, где часты взаимодействия дисков, этот процесс может генерировать сотни подобных тел.
Планетарные объекты формируются одновременно со звездами, получая материал из внешних краев околозвездных дисков. Они движутся синхронно со звездами в своем родительском скоплении, в отличие от выброшенных планет. Многие сохраняют газовые диски, что указывает на возможность формирования вокруг них спутников или даже планет.
«Это открытие частично меняет наше представление о космическом разнообразии. Планетарные объекты могут представлять третий класс небесных тел, рожденных не из исходного материала звездообразующих облаков и не через процессы формирования планет, а в результате гравитационного хаоса столкновений дисков», — отмечает соавтор исследования Лючио Майер.