4.5K
Международная команда астрономов, возглавляемая Стефаном Гильотье из Лаборатории астрофизики в Бордо (Франция), измерила температуру крупных частиц пыли вокруг молодой звезды 2MASS J16281370-2431391 из туманности Rho Ophiuchi, расположенной от нас на расстоянии примерно 400 световых лет.
Эта звезда окружена диском из газа и пыли, который называется протопланетным, так как из него в последствии рождаются планеты. Этот диск повернут к нам ребром, и за это астрономы прозвали его «летающей тарелкой».
На телескопе ALMA исследовательская группа провела наблюдения излучения диска 2MASS J16281370-2431391 в молекулярных линиях окиси углерода. Удалось получить изображения с очень высоким пространственным разрешением. И обнаружилось нечто очень странное — в некоторых случаях сигнал был отрицательным! Обычно негативный сигнал является физически невозможным, но в данном случае есть объяснение этому явлению, которое привело к удивительным выводам.
«Диск этой звезды было бы невозможно рассмотреть на темном и пустом ночном небе. Мы его видим благодаря тому, что ее силуэт закрывает собой свечение туманности Rho Ophiuchi. Это свечение слишком слабо, чтобы его мог заметить ALMA, диск его поглощает. Земля в буквальном смысле находится в тени «летающей тарелки», а результирующий отрицательный сигнал означает, что части диска холоднее фона», – пояснил Стефан Гильотье.Команда объединила данные измерений диска телескопом ALMA с данными наблюдений за фоновым излучением 30-ти метрового телескопа IRAM. В итоге температура частиц, расположенных на расстоянии около 15 миллиардов километров от центральной звезды, оказалась -266 градусов Цельсия, что лишь на 7 градусов выше абсолютного нуля. Это первое прямое измерение температуры крупных зерен (размером около 1 миллиметра) в таких объектах. Полученная температура ниже на 15-20 градусов, прогнозируемых большинством современных моделей.
«Мы должны найти какие-то правдоподобные свойства этих зерен, чтобы объяснить их столь низкую температуру. У нас есть несколько идей. Например, температура может зависеть от размера частиц – чем они крупнее, тем холоднее. Но пока слишком мало данных, чтобы быть полностью в этом уверенным», – сказал соавтор исследования Эммануэль ди Фолько из Лаборатории астрофизики в Бордо.
Если столь низкие температуры являются обычным делом для протопланетных дисков, это может иметь многочисленные последствия для понимания процесса их формирования. Например, различные свойства частиц в этих дисках будут влиять на их поведение при столкновениях. Кроме этого, температура пыли может много рассказать и о небольших пыльных дисках. Если они в основном состоят из крупных и холодных частиц, это может означать, что эти компактные диски могут быть сколь угодно массивными и из них могут формироваться гигантские планеты, расположенные сравнительно близко к звезде.