От чёрных облаков к чёрным дырам

Как было отмечено в 40-х годах Альфвеном и Хойлом, этим дополнительным обстоятельством в описанном механизме образования планет является магнитное поле. Из рис. 35 становится ясно, каким образом магнитное поле помогает делу.

Рис. 35. Искривлённые магнитные силовые линии, вроде той, которая соединяет точки А и В, стремятся замедлить вращение внутренней области и ускоряют вращение внешнего диска

Рассмотрим две точки вращающегося облака: точку A в центральном утолщении и точку В в диске. Магнитное поле будет связывать А и В силовой линией. Это воображаемая линия в пространстве, указывающая в каждой своей точке направление магнитного поля. Легко сделать видимыми силовые линии постоянного магнита. Поместим магнит на картонку и рассыплем вокруг железные опилки. Легко потряхивая картонку, мы обнаружим, что опилки расположатся по линиям, показанным на рис. 36. (Эти линии и есть силовые линии. Магнитный полюс, помещённый в любую точку такой линии, будет под действием силы двигаться вдоль линии противоположному по знаку полюсу постоянного магнита).

Рис. 36. Железные опилки располагаются вдоль силовых линий постоянного магнита. Показано несколько типичных линий

Но вернёмся к рис. 35. Магнитный полюс в точке А понуждается магнитным полем облака двигаться в точку В вдоль силовой линии. Но эти линии все время прикреплены к частицам облака. Таким образом, когда А и В вращаются вокруг общей оси, силовая линия движется вместе с ними. Но поскольку А и В вращаются с разной скоростью, причём А вращается быстрее В, силовые линии искривляются. Искривлённые же силовые линии стремятся распрямиться.

При этом точка А отбрасывается назад, а точка В ускоряется, так что в результате возникает противодействие тенденции облака а целом вращаться быстрее в центре и медленнее на периферии. Такое сопротивление оказываемое силовыми линиями, приводит к следующим последствиям: 1) замедляет вращение центральной части; 2) отбрасывает ещё дальше внешние части облака, заставляя их вращаться быстрее.

Считается, что тонкий быстро вращающийся диск не может долго сохранять свою форму. Он разбивается на большие и малые комки вещества, которые в конце концов становятся различными компонентами планетарной системы: планетами, астероидами, метеоритами и т. д.

Можно полагать, что два свойства описанного выше механизма образования планет — наличие вращения и магнитного поля — достаточно распространены в ГМО, поэтому и планетарные системы должны встречаться сравнительно часто. Другими словами, большинство звёзд в процессе образования должны также приобретать несколько планет.

Конечно, весьма нелегко проверить это утверждение с помощью наблюдений, так как планеты других звёзд очень трудно разглядеть. Однако есть надежда, что запуск космического телескопа в конце 80-х годов облегчит систематический поиск других планетных систем.

Есть два способа, позволяющие добиться успеха в детектировании планет ближайших звёзд. Если мы по случайности находимся в плоскости планетной системы звезды, то можно наблюдать, как звезда частично затмевается планетой. Другой способ состоит в том, чтобы наблюдать малые возмущения в положении звезды, обязанные гравитационному притяжению достаточно массивной планеты (вроде Юпитера в нашей Солнечной системе). Оба указанные эффекта необычайно малы и в настоящее время находятся за пределами возможностей лучших наших телескопов. Именно поэтому космический телескоп с необычайно возросшей чувствительностью может помочь в этом деле.

Тем временем запущенный в начале 1983 г. и функционировавший 10 месяцев инфракрасный телескоп ИКАС (Инфракрасный астрономический спутник) получил данные, указывающие на существование полдюжины планетных систем, находящихся в стадии образования.

Первое указание на наличие планетарного диска было получено от ИКАС весной 1983 г., когда Оман и Жилле обнаружили, что излучение, идущее от звезды Вега, в 10 раз больше ожидаемого. Это излучение находилось в инфракрасном диапазоне на длине волны примерно 60 микрон. Более внимательный анализ этого излучения показал, что оно приходит не от центральной звезды, а от кольца пылевых частиц, вращающихся вокруг неё. Более того, эти пылевые частицы имели по меньшей мере 40 микрон диаметром. Расстояние от кольца до центра сейчас оценивается в 85 АЕ, а масса кольца приблизительно равна 300 массам Земли.