5.9K
Международная команда астрономов, используя массив телескопов ALMA, получила первое полное изображение на миллиметровых длинах волн кольца из пыли и обломков на орбите молодой звезды Фомальгаут. Эта удивительно четко определенная полоса камней и газа, вероятно, является результатом разлета экзокомет вблизи внешних границ планетной системы, расположенной в 25 световых годах от Земли. Хотя снимок был всего лишь проверкой возможностей ALMA, он тем не менее предоставил намеки о характере и возможном происхождении диска.
«ALMA показал нам поразительно детализированный образ полностью сформированного диска. Наконец-то мы можем увидеть его четкую форму, что может многое рассказать о лежащей в основе планетарной системе, которая отвечает за его весьма характерный внешний вид», – сказала Мередит МакГрегор, астроном из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже (США).
Фомальгаут является относительно близкой звездной системой. Ее возраст составляет приблизительно 440 миллионов лет, или около одной десятой возраста нашей Солнечной системы.
На изображении видна блестящая полоса ледяной пыли шириной около 2 миллиардов километров, сформировавшаяся примерно в 20 миллиардах километрах от звезды.
Остаточные диски являются общими чертами на орбите молодых звезд и представляют собой очень динамичный и хаотичный период в истории звездных систем. Астрономы полагают, что они формируются из-за столкновений комет и других планетезималей во внешних областях недавно сформированной планетной системы. Остатки обломков этих столкновений поглощают свет от центральной звезды и переизлучают энергию в виде слабого свечения на миллиметровых длинах волн, которое можно изучать с помощью ALMA.
Используя новые данные и детальное компьютерное моделирование, исследователи смогли рассчитать точное местоположение, ширину и геометрию диска. Эти параметры подтверждают, что такое узкое кольцо, вероятно, создается гравитационным воздействием планет в системе.
Новые наблюдения ALMA также являются первыми, окончательно продемонстрировавшими «свечение апоцентра». Как и все объекты с удлиненными орбитами, пылевой материал в диске Фомальгаут перемещается медленнее на большем удалении от звезды. По мере того как пыль замедляется, она накапливается, образуя более плотные концентрации в отдаленных частях диска. Эти плотные области можно увидеть на изображении как более яркое излучение.
Используя тот же набор данных, но фокусируясь на отдельных сигналах миллиметрового диапазона, естественным образом излучаемых молекулами в космосе, исследователи также обнаружили обширные запасы угарного газа в том же месте, где расположен остаточный диск.
«Данные позволили нам установить, что относительное содержание монооксида углерода и двуокиси углерода вокруг Фомальгаут примерно такое же, как у комет в нашей Солнечной системе. Химическое родство может указывать на сходство условий образования комет между этой планетной системой и нашей собственной», – сказал Лука Матра из Кембриджского университета (Великобритания).
Наличие четко определенного остаточного диска вокруг Фомальгаут, а также его любопытно знакомая химия может указывать на то, что система переживает свою собственную версию поздней тяжелой бомбардировки, произошедшей в Солнечной системе примерно 4 миллиарда лет назад.