Ученые, ищущие окаменелости планетарных образований, обнаруживают неожиданные аномалии в близлежащем обломочном диске.

Художественное представление солнцеподобной звезды HD 53143 возрастом миллиард лет и эксцентричного обломочного диска. Звезда и второй внутренний диск появляются вблизи южных фокусов эллиптического диска обломков. На севере появляется планета, которая, как предполагают ученые, образует диск под действием силы тяжести. Диски обломков — это формационные окаменелости планет, и, поскольку мы не можем напрямую изучать наш диск, также известный как пояс Койпера, ученые собирают информацию о формировании нашей Солнечной системы, изучая те, которые мы видим на расстоянии. Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); Мать. Вайс (NRAO/AUI/NSF)

Используя Атакамскую большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку (ALMA), астрономы впервые получили изображение диска обломков ближайшей звезды HD 53143 в миллиметровом диапазоне, и оно выглядит не так, как они ожидали. Основываясь на ранних корональных данных, ученые ожидали, что ALMA подтвердит, что диск обломков представляет собой кольцо встречи, заполненное комками пыли. Вместо этого наблюдения сделали резкий поворот, обнаружив самый сложный и необычный диск из обломков, наблюдаемый на сегодняшний день. Наблюдения были представлены сегодня на пресс-конференции на 240-м собрании Американского астрономического общества (ААС) в Пасадене, Калифорния, и будут опубликованы в следующем номере журнала. Письма из астрофизического журнала (ApJL).

HD 53143 — солнцеподобная звезда возрастом около миллиарда лет, расположенная в 59,8 световых годах от Земли в созвездии Киля — впервые наблюдалась с помощью усовершенствованной камеры для исследований (HST) космического телескопа Хаббла в 2006 году. пояс комет. Он вращается вокруг звезды, которая постоянно сталкивается и превращается в более мелкую пыль и обломки — ученые ранее думали, что это кольцо встречи, подобное диску обломков, окружающему наше Солнце, более известному как пояс Койпера.

Новые наблюдения HD 53143 были сделаны с использованием высокочувствительного 6-диапазонного приемника на ALMA, обсерватории, сотрудничающей с Национальной радиоастрономической обсерваторией (NRAO) Национального научного фонда США, и показали, что диск обломков звездной системы действительно очень эксцентричен. . В кольцевых дисках обломков звезда обычно располагается в центре диска или рядом с ним. Но в эксцентричных эллипсоидальных дисках звезда находится в одном из фокусов эллипса, далеко от центра диска. Так обстоит дело с HD 53143, который не был замечен в предыдущих коронографических исследованиях, потому что позвонки короны намеренно блокируют свет звезды, чтобы более четко видеть близлежащие объекты. Звездная система также может содержать второй диск и по крайней мере одну планету.

В поисках окаменелостей планетарных образований ученые обнаруживают неожиданные аномалии в близлежащем обломочном диске.

Изучая HD 53143 — солнцеподобную звезду возрастом миллиард лет — в миллиметровом диапазоне впервые ученые обнаружили, что обломочный диск звезды очень эксцентричен. В отличие от дисков обломков кольцеобразной формы, где звезда находится в центре, HD 53143 находится в единственном фокусе эллиптического диска и выглядит как неразрешенная точка слева внизу от центра. Ученые считают, что вторая неразрешенная точка к северу от этого изображения — это планета, возмущающая и формирующая диск обломков. Авторы и права: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), М. МакГрегор (Университет Колорадо, Боулдер), С. Даньелло (NRAO/AUI/NSF)

«До сих пор ученые никогда не видели диска обломков со сложной структурой. Помимо того, что он представляет собой овал со звездой в одном фокусе, он также, вероятно, имеет второй внутренний диск, который перекошен или наклонен относительно внешнего диска. — сказала Мередит МакГрегор, доцент Центра астрофизики и космической астрономии (CASA) и Департамента астрофизики и планетарных наук (APS) Колорадского университета в Боулдере и ведущий автор исследования. «Чтобы создать эту структуру, в системе должна быть планета или планеты, которые гравитационно искажают материю в диске».

По словам МакГрегора, этот уровень аберрации делает HD 53143 самым необычным диском обломков, наблюдаемым на сегодняшний день, таким же слабым, как диск обломков Фомальгаута, изображение которого МакГрегор полностью изобразил в миллиметровом диапазоне с помощью ALMA в 2017 году. «Пока мы не нашли много дисков. имеют большой эксцентриситет. В общем, мы не ожидаем, что диски будут эксцентричными, если только что-то, например планета, не лепит их и не заставляет их быть эксцентричными. Без этой силы орбиты имеют тенденцию вращаться, как мы видим в Нашей Солнечной системе.

В поисках окаменелостей планетарных образований ученые обнаруживают неожиданные аномалии в близлежащем обломочном диске.

Составное изображение звездной системы HD 53143. Показанные оранжевым/красным цветом данные миллиметровой длины волны от Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива (ALMA) показывают ранее ненаблюдавшийся эксцентричный диск обломков, вращающийся вокруг HD 53143 по эллипсу. Неразрешенная точка показывает звезду далеко от центра вблизи южных фокусов диска, а вторая неразрешенная точка на севере указывает на возможное присутствие планеты. Оптические данные с усовершенствованной камеры для обзоров (ACS) космического телескопа Хаббл показаны синим и белым цветом; Корональная маска блокирует звездный свет, позволяя исследователям видеть, что происходит вокруг HD 53143. Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), М. МакГрегор (У. Колорадо, Боулдер), С. Дагнелло (NRAO/AUI/NSF)

Важно отметить, отмечает МакГрегор, что диски обломков — это не просто скопление пыли и камней в космосе. Это исторический отчет о формировании планет и эволюции планетарных систем с течением времени. И заглянуть в их будущее. «Мы не можем напрямую изучать состав Земли и Солнечной системы, но мы можем изучать другие системы, которые выглядят похожими, но меньше нашей. Это немного похоже на заглядывание в прошлое», — сказала она. «Диски обломков — это летопись окаменелостей формирования планет, и это новое открытие является подтверждением того, что из этих систем можно многому научиться, и что эти знания могут дать представление о сложной динамике молодых звездных систем, подобных нашей Солнечной системе. ”

В поисках окаменелостей планетарных образований ученые обнаруживают неожиданные аномалии в близлежащем обломочном диске.

HD 53143 находится в созвездии Киля, примерно в 59,8 световых годах от Земли. Предоставлено: IAU / Sky & Telescope

Доктор Джо Пеши, руководитель программы NSF в ALMA, добавил: “Мы находим планеты везде, куда ни глянем, и эти удивительные результаты ALMA показывают нам, как формируются планеты – как вокруг других звезд, так и в нашей собственной Солнечной системе. Это исследование показывает, как работает астрономия”. , И то, как достигается прогресс, говорит нам не только о том, что мы знаем об этой области, но и о нас самих».


Экзопланеты в обломках дисков


Дополнительная информация:
МакГрегор и др., «ALMA делает снимки эксцентричного диска обломков HD 53143», Письма из астрофизического журнала (2022). ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020… .prop16202S/abstract

Представлено Национальной радиоастрономической обсерваторией

цитата: Ученые, ищущие окаменелости планетарных образований, обнаруживают неожиданные аномалии в близлежащем диске обломков (2022 г., 14 июня). язык программирования

Этот документ защищен авторским правом. Несмотря на любые добросовестные отношения с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Leave a Comment