Подробные фотографии близлежащей звезды Бета Пикторис, сделанные космическим телескопом Хаббла, показывают, что она окружена двумя дисками пыли. Дополнительный материал притягивается к планете и формируется во второй диск. Пылевой диск был впервые обнаружен наземными телескопами в 1984 году, а затем обнаружен Хабблом в 1995 году.
Подробные изображения близлежащей звезды Бета Пикторис, сделанные космическим телескопом Хаббла НАСА, подтверждают существование не одного, а двух пылевых дисков, окружающих звезду. Изображения предлагают новые свидетельства о том, что по крайней мере одна планета размером с Юпитер вращается вокруг Бета Пикторис.
Открытие завершает десятилетие предположений о том, что странный перекос в обломочном диске молодой звезды может фактически быть другим наклонным диском. Недавно появившееся изображение Hubble Advanced Camera for Surveys - лучшее изображение Beta Pictoris в видимом свете - ясно показывает отчетливый вторичный диск, который наклонен примерно на 4 градуса от основного диска. По словам астрономов, вторичный диск виден примерно на 24 миллиарда миль от звезды и, вероятно, простирается еще дальше.
Обнаружение группы астрономов во главе с Дэвидом Голимовским из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд, опубликовано в июньском номере Астрономического журнала за 2006 год. Чтобы увидеть слабый диск, астрономы использовали коронограф Advanced Camera for Surveys, который блокировал свет от Beta Pictoris. Диск слабее звезды, потому что его пыль отражает только свет.
Наилучшим объяснением наблюдений является то, что подозреваемая невидимая планета, примерно в 1-20 раз превышающая массу Юпитера и находящуюся на орбите внутри вторичного диска, использует гравитацию, чтобы смести материал с первичного диска.
«Наблюдение Хаббла показывает, что это не просто перекос, а две концентрации пыли в двух отдельных дисках», - сказал Голимовский. «Результаты показывают, что планетные системы могли формироваться в двух разных плоскостях. Мы знаем, что это может произойти, потому что планеты в нашей солнечной системе обычно наклонены к орбите Земли на несколько градусов. Возможно, звезды, образующие более одного пылевого диска, могут быть нормой в годы формирования звездной системы ».
Динамические компьютерные модели Дэвида Муилле и Жана-Шарля Ожеро из Гренобльской обсерватории во Франции показывают, как может образовываться вторичный пылевой диск. Планета на наклонной орбите гравитационно притягивает к основному диску небольшие тела камня и / или льда, называемые планетезималами, и перемещает их на орбиту, выровненную по орбите планеты. Затем эти возмущенные планетезимали сталкиваются друг с другом, создавая наклонный пылевой диск, видимый на новых изображениях Хаббла.
Астрономы не знают, как планета, если она существует, оказалась на наклонной орбите. Однако компьютерное моделирование несколькими исследовательскими группами показывает, что зародыши планет, начинающиеся в очень тонкой плоскости, могут посредством гравитационных взаимодействий быстро рассеиваться по орбитам, которые становятся наклоненными к первичному диску. Каким бы ни был процесс, наклонение в четыре градуса предполагаемой возмущающей планеты в Бета-Пикторисе мало чем отличается от разнесения в несколько градусов в нашей солнечной системе.
«Фактический срок службы пылевого зерна относительно короткий, возможно, несколько сотен тысяч лет», - объяснил Голимовский. «Таким образом, тот факт, что мы все еще можем видеть эти диски вокруг звезды возрастом от 10 до 20 миллионов лет, означает, что пыль пополняется столкновениями между планетезималами».
Бета Пикторис расположена в 63 световых годах от нас в южном созвездии Пиктор. Хотя звезда намного моложе Солнца, она в два раза массивнее и в девять раз ярче. Бета Pictoris попала в центр внимания более 20 лет назад, когда инфракрасный астрономический спутник НАСА обнаружил избыточное инфракрасное излучение от звезды. Астрономы связывают это превышение с наличием теплой околозвездной пыли.
Пылевой диск был впервые получен с помощью наземных телескопов в 1984 году. Эти изображения показали, что диск виден почти на краю Земли. Наблюдения Хаббла в 1995 году выявили явную деформацию диска.
Последующие изображения, полученные в 2000 году космическим телескопом Хаббла, подтвердили искажение. Последнее исследование было проведено Сарой Хип из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. В то время Хип и ее коллеги предположили, что основа может быть вторичным диском, наклоненным примерно на 4 градуса от основного диска. Несколько команд астрономов приписали деформацию планете на наклонной орбите вне плоскости основного диска.
Астрономы, использующие наземные телескопы, также обнаружили различные асимметрии на диске звезды. Инфракрасные снимки, сделанные в 2002 году обсерваторией Кека II на Гавайях, показали, что вокруг звезды может существовать еще один, меньший внутренний диск, размером с нашу солнечную систему. Команда Голимовского не обнаружила диск, потому что он маленький и заблокирован коронографом Advanced Camera. Этот возможный внутренний диск наклонен в противоположном направлении от диска, видимого на новых изображениях Хаббла. Это смещение подразумевает, что наклонные диски не связаны напрямую. Тем не менее, они оба могут подкрепить доказательства существования одной или нескольких планет, вращающихся вокруг звезды.
Изображения и дополнительную информацию о Beta Pictoris можно найти в Интернете по адресу: http://hubblesite.org/news/2006/25.
Космический телескоп Хаббл - это международный совместный проект между НАСА и Европейским космическим агентством. Научный институт космического телескопа эксплуатируется для НАСА Ассоциацией университетов по исследованию астрономии, Inc., Вашингтон.
Первоисточник: Пресс-релиз Хаббла
