Семьдесят два протопланетных диска — вращающихся газопылевых кокона, полных космической пыли и газа, — попали под прицел инструмента MIRI на JWST. У большинства в космос вырываются потоки: плотные конические структуры и тонкие скоростные струи. Они бьют, как фонтаны. Этот процесс не случаен. Он уносит лишний момент импульса, без которого вещество не падает на звезду. Рождение будущих экзопланет напрямую зависит от того, как долго и сильно работает такой фонтан.
С возрастом облик фонтана резко меняется. Пока аккреция идёт быстро (более 10⁻⁸ масс Солнца в год), около 80% дисков выбрасывают плотные молекулярные ветры и стремительные джеты. Атомы неона разгоняются в них до скоростей свыше 30 км/с, что надёжно регистрируется по доплеровскому сдвигу. Когда же поток вещества на звезду ослабевает, картина становится совершенно иной: плотные молекулярные конусы исчезают, и остаётся лишь слабый атомный ветерок. Ветры также замедляют миграцию планет, не давая им упасть на звезду. Такой переход от бурного фонтана к спокойному испарению впервые проследили статистически.
Эволюция от молекулярного фонтана к атомному испарению отлично вписывается в физику плазмы, описываемую уравнениями Максвелла. На ранних стадиях плотные коконы газа экранируют жёсткое излучение звезды, и струи удерживаются магнитными полями. Когда же аккреция затухает и экранировка спадает, рентген и ультрафиолет пробиваются наружу и запускают фотоиспарение — унос газа светом. Именно этот процесс рождает атомные ветры, постепенно размывая диск. Космический фонтан сначала бурлит плотными струями, а затем переходит в едва заметное испарение, оставляя после себя готовую планетную систему.
Будущие измерения позволят оценить, сколько массы уносят ветры на каждом этапе, и сравнить эти потери с теорией. Это позволит прочесть полную историю затихающих фонтанов вокруг молодых звёзд — очагов звёздообразования — и рождения миров, подобных нашему.
В двух дисках, IRAS 04385 и WSB 52, и джет, и молекулярный ветер оказались «красными» — то есть удаляющимися от нас. Это указывает на врождённую асимметрию запуска, возможную только в моделях с неидеальной магнитной гидродинамикой, где эффект Холла создаёт однобокость.