Представление художника о солнцеподобной звезде HD 53143 возрастом миллиард лет и ее обломочном диске с большим эксцентриситетом. Звезда и второй внутренний диск показаны вблизи южных фокусов эллиптического диска обломков. На севере показана планета, которая, как предполагают ученые, формирует диск под действием гравитационной силы. Диски обломков — это окаменелости формирования планет, и, поскольку мы не можем напрямую изучать наш собственный 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); М. Вайс (NRAO/AUI/NSF)

HD 53143 — солнцеподобная звезда возрастом примерно миллиард лет, расположенная в 59,8 световых годах от Земли в созвездии Киля — впервые наблюдалась с помощью коронографической усовершенствованной камеры для исследований на космическом телескопе Хаббла (HST) в 2006 году окружен диском обломков — поясом комет, вращающихся вокруг звезды, которые постоянно сталкиваются и размалываются в более мелкую пыль и обломки, — который ученые ранее считали кольцом, обращенным лицом к лицу, подобным диску обломков, окружающему наше Солнце, более известному как пояс Койпера.

Новые наблюдения HD 53143 были сделаны с использованием высокочувствительных приемников 6-го диапазона на ALMA, обсерватории, сотрудничающей с Национальной радиоастрономической обсерваторией (NRAO) Национального научного фонда США, и показали, что диск обломков звездной системы на самом деле сильно эксцентричен. . В кольцеобразных дисках обломков звезда обычно находится в центре диска или рядом с ним. Но в эксцентричных дисках эллиптической формы 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 коронографы намеренно блокируют свет звезды, чтобы более четко видеть близлежащие объекты. Звездная система также может содержать второй диск и по крайней мере одну планету.

Изучая HD 53143 — солнцеподобную звезду возрастом примерно миллиард лет — в миллиметровом диапазоне впервые ученые обнаружили, что обломочный диск звезды сильно эксцентричен. В отличие от кольцеобразных дисков обломков, в которых звезда находится в центре, HD 53143 расположена в одном из фокусов диска эллиптической формы и показана в виде неразрешенной точки ниже и слева от центра. Ученые считают, что вторая неразрешенная точка на севере этого изображения является планетой, которая возмущает и формирует 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 обломочный диск с такой сложной структурой. В дополнение к тому, что он представляет собой эллипс со звездой в одном фокусе, он также, вероятно, имеет второй внутренний диск, который смещен или наклонен относительно внешнего диска», — сказала Мередит МакГрегор, доцент Центра астрофизики и космической астрономии (CASA) и Департамента астрофизических и планетарных наук (APS) Калифорнийского университета в Боулдере и ведущий автор исследования. «Чтобы создать эту структуру, в системе должна быть планета или планеты, которые гравитационно возмущают материал диска».

Этот уровень эксцентриситета, по словам МакГрегора, делает HD 53143 самым эксцентричным диском обломков, наблюдаемым на сегодняшний день, будучи вдвое более эксцентричным, чем диск обломков Фомальгаута , который МакГрегор полностью изобразил в миллиметровом диапазоне волн с помощью ALMA в 2017 году . «До сих пор мы не нашли много дисков со значительным эксцентриситетом. В общем, мы не ожидаем, что диски будут очень эксцентричными, если что-то, например планета, не лепит их и не заставляет их быть эксцентричными. Без этой силы орбиты имеют тенденцию к циркуляции, как то, что мы видим в нашей собственной Солнечной системе».

Составное изображение звездной системы HD 53143. Показанные оранжевым/красным цветом данные миллиметрового диапазона, полученные с помощью Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA), показывают ранее ненаблюдавшийся эксцентричный диск обломков, вращающийся вокруг HD 53143 в форме эллипса. Неразрешенная точка Am показывает звезду вне центра вблизи южных фокусов диска, а вторая неразрешенная точка к северу указывает на потенциальное присутствие планеты. Оптические данные с усовершенствованной камеры для обзоров (ACS) космического телескопа Хаббл показаны синим и белым цветом; коронографическая маска блокирует звездный свет, позволяя исследователям видеть, что происходит в районе, окружающем HD 53143. Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), М. МакГрегор (У. Колорадо, Боулдер), С. Дагнелло (NRAO/AUI/ НСФ)

Важно отметить, что МакГрегор отмечает, что диски обломков — это не просто скопления пыли и камней в космосе. Они представляют собой историческую запись формирования планет и эволюции планетных систем с течением времени. и заглянуть в их будущее. «Мы не можем напрямую изучать формирование Земли и Солнечной системы, но мы можем изучать другие системы, которые кажутся похожими на нашу, но моложе ее. Это немного похоже на оглядывание назад во времени», — сказала она. «Диски обломков — это летопись окаменелостей формирования планет, и этот новый результат является подтверждением того, что из этих систем можно узнать гораздо больше, и что эти знания могут дать представление о сложной динамике молодых звездных систем, подобных нашей Солнечной системе."

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

Доктор Джо Песке, руководитель программы NSF для ALMA, добавил: «Мы находим планеты везде, куда бы мы ни посмотрели, и эти невероятные результаты ALMA показывают нам, как формируются планеты — как вокруг других звезд, так и в нашей собственной Солнечной системе. Это исследование демонстрирует как работает астрономия и как достигается прогресс, информируя не только о том, что мы знаем об этой области, но и о самих себе».

Ссылки по теме:

• Источник: Phys.org