Самое четкое изображение, когда-либо сделанное пылевым диском вокруг другой звезды, выявило структуры диска, которые являются признаками невидимых планет.
Доктор Майкл Лю, астроном из Института астрономии Гавайского университета, получил изображения высокого разрешения близлежащей звезды AU Microscopii (AU Mic) с помощью телескопа Keck, крупнейшего в мире инфракрасного телескопа. На расстоянии всего лишь 33 световых лет AU Mic является ближайшей звездой с видимым диском пыли. Считается, что такие диски являются местами рождения планет.
«Мы еще не можем непосредственно представить молодые планеты вокруг AU Mic, но они также не могут полностью скрыться от нас. Они проявляют себя благодаря своему гравитационному влиянию, формируя узоры в море частиц пыли, вращающихся вокруг звезды », - сказал доктор Лю.
Результаты будут опубликованы 12 августа на сайте Science Express и в сентябрьском печатном издании Science.
Пылевой диск обычно выглядит относительно безликим и симметричным, потому что любые возмущения будут сглаживаться, когда материал вращается вокруг звезды. Однако этого не наблюдается в случае AU Mic. Вместо этого доктор Лю обнаружил, что его диск неровный и имеет комки. Эти структуры возникают и поддерживаются благодаря гравитационному влиянию невидимых планетных спутников.
Глыбы на диске AU Mic находятся на расстоянии от 25 до 40 астрономических единиц от центральной звезды (где одна астрономическая единица - расстояние от Земли до Солнца), или примерно от 2 до 4 миллиардов миль. В нашей Солнечной системе это соответствует регионам, в которых проживают Нептун и Плутон.
Микрофон AU - тусклая красная звезда, у которой только половина массы и одна десятая выходной энергии Солнца. Предыдущие исследования показали, что AU Mic около 12 миллионов лет, эпоха, которая считается активной фазой формирования планеты. Для сравнения, нашему Солнцу около 4,6 миллиарда лет, или около 400 раз, и формирование планет уже давно закончилось.
«Изучая очень молодые звезды, такие как AU Mic, мы получаем представление о процессе формирования планет по мере его возникновения. В результате мы узнаем о рождении нашей собственной солнечной системы и ее планет », - сказал Лю.
Одни только изображения не могут сказать нам, какие виды планет присутствуют, только то, что планеты достаточно массивны, чтобы гравитационно изменить распределение пыли. Однако многие структуры на диске AU Mic наблюдаются эллиптическими (некруглыми), что указывает на то, что орбиты планет эллиптические. Это отличается от нашей солнечной системы, где большинство планет движется по круговым орбитам.
Изображения дисков вокруг соседних звезд очень редки. Ранее в этом году доктор Лю и его коллеги объявили об открытии большого пыльного диска вокруг AU Mic. Свет от диска AU Mic исходит от мелких частиц пыли, которые отражают свет центральной звезды. Новые изображения в 30 раз острее, чем предыдущие, что позволяет обнаружить комки на внутреннем диске AU Mic.
Доктор Лю использовал для этого исследования телескоп Keck II, расположенный на Мауна-Кеа, Гавайи. Два телескопа Keck - это самые большие инфракрасные телескопы в мире, каждый из которых имеет основное зеркало диаметром 10 метров (33 фута). Телескопы оснащены адаптивной оптикой, мощной технологией, которая корректирует астрономические изображения для размытия, вызванного турбулентной атмосферой Земли.
Полученные в результате инфракрасные изображения являются самыми резкими из когда-либо полученных околозвездных дисков с угловым разрешением 1/25 секунды, что составляет около 1/500 000 диаметра полной луны. Если бы у человека было такое же острое зрение, как у адаптивной оптической системы Keck, он мог бы прочитать журнал, который находился в одной миле от него. В случае AU Mic на изображениях Keck видны элементы размером всего 0,4 астрономических единицы, что составляет менее половины расстояния от Земли до Солнца.
«Удивительно, как быстро Adaptive Optics в Keck превратилась из экзотической демонстрационной технологии в получение научных результатов беспрецедентного качества», - сказал д-р Фредерик Х. Чаффи, директор обсерватории W. M. Keck. «Мы вступаем в новый век изображений высокого разрешения в астрономии. Потрясающие изображения Лю, изображающие возможные планеты, формирующиеся вокруг AU Mic, были бы немыслимы с любого телескопа - космического или на Земле - несколько коротких лет назад. Это захватывающее время для всех нас ».
Препринт статьи можно найти на сайте astro-ph
Эта работа была частично поддержана Национальным научным фондом.
Первоисточник: пресс-релиз IfA
