|
Искривленный протопланетный диск у Фомальгаута
|
|
|
|
Астрономы, использующие Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), получили изображение с самым высоким разрешением на сегодняшний день, позволяющее по-новому взглянуть на необычную и загадочную архитектуру диска обломков, окружающего Фомальгаут, одну из самых ярких и хорошо изученных звезд в нашем космическом окружении.
|
|
|
|
Обломочные диски — это обширные пояса из пыли и скалистых тел, похожие на пояс астероидов в нашей Солнечной системе, но гораздо более крупные. Однобокость (или эксцентриситет) диска Фомальгаута привлекает астрономов уже почти два десятилетия.
|
|
|
|
Международная исследовательская группа, возглавляемая астрономами из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института и Университета Джона Хопкинса, опубликовала две статьи, анализирующие эти новые наблюдения, в Astrophysical Journal и Astrophysical Journal Letters. Теперь они обнаружили, что диск Фомальгаута не просто эксцентричен — его эксцентриситет меняется с расстоянием от звезды.
|
|
|
|
В отличие от предыдущих моделей, предполагавших равномерный или "фиксированный" эксцентриситет, их новая модель, основанная на данных, показывает, что форма диска становится менее вытянутой (или менее эксцентричной) по мере удаления сегмента от Фомальгаута. Такая морфология известна как отрицательный градиент эксцентриситета. Вы можете представить себе смещение между звездой и центром кольца, очень похожее на кольца Сатурна, если бы Сатурн не располагался точно посередине.
|
|
|
|
|
|
|
"Наши наблюдения впервые показывают, что эксцентриситет диска непостоянен", - сказал ведущий автор одной из работ Джошуа Беннетт Ловелл, сотрудник Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, работающий с субмиллиметровыми массивами. "С расстоянием оно постепенно уменьшается, и это открытие никогда ранее не было убедительно продемонстрировано ни в одном из дисков космического мусора". Ловелл также является послом ALMA в Североамериканском научном центре ALMA при Национальной радиоастрономической обсерватории Национального научного фонда США.
|
|
|
|
Используя изображения ALMA с высоким разрешением и длиной волны 1,3 мм, команда ученых применила к полученным данным новую модель, которая учитывает радиус, ширину и асимметрию диска, а также модель эксцентричного кольца, которое может изменять свой эксцентриситет в зависимости от расстояния до звезды. Наиболее подходящая модель указывала на резкое уменьшение эксцентриситета с расстоянием, как и предсказывалось динамическими теориями о том, как планеты могут формировать диски обломков, но их еще предстоит увидеть где-либо во Вселенной.
|
|
|
|
Этот отрицательный градиент дает представление о скрытых планетах, которые в настоящее время не видны астрономам и вращаются вокруг Фомальгаута. Новая модель предполагает, что массивная планета, вращающаяся внутри диска Фомальгаута, возможно, сформировала свой профиль эксцентриситета на ранней стадии истории внесолнечной системы. Необычная форма диска обломков, возможно, сформировалась в молодости системы, во время фазы протопланетного диска, и оставалась такой на протяжении более 400 миллионов лет, благодаря постоянному притяжению этой планеты.
|
|
|
|
Во второй работе, проведенной под руководством аспиранта Джея Читтиди из Университета Джона Хопкинса, команда исследовала возможность того, что эксцентриситет кольца зависит от расстояния до звезды. "Хотя изменение яркости со стороны перицентра диска, ближайшей к звезде, на сторону апоцентра, наиболее удаленную от звезды, между данными JWST и ALMA было ожидаемым, точные изменения, которые мы измерили в яркости диска и ширине кольца, не могли быть объяснены старыми данными. модели, - сказала Читтиди.
|
|
|
|
"Проще говоря, мы не смогли найти модель с фиксированным эксцентриситетом, которая могла бы объяснить эти особенности диска Фомальгаута. Сравнивая старые и новые модели, мы теперь можем лучше интерпретировать этот диск и реконструировать историю и современное состояние этой динамической системы".
|
|
|
|
Исследователи надеются, что эта новая модель будет дополнительно протестирована с помощью новых наблюдений ALMA, которые были недавно одобрены, "И, надеюсь, мы найдем новые подсказки, которые помогут нам обнаружить эту планету", - добавляет Ловелл. Команда поделилась кодом модели эксцентриситета, разработанным для этого недавно опубликованного исследования, чтобы другие астрономы могли применить его к аналогичным системам.
|
|
|
|
Источник
|
