Изображение предоставлено: UA
Астрономы из Университета Аризоны использовали новую технику, называемую «обнуление интерферометрии», чтобы обнаружить планетарный диск вокруг вновь формирующейся звезды. Эта техника обнуления работает, комбинируя свет от центральной звезды таким образом, что он выключается. Это позволяет наблюдать более слабые объекты, такие как пыль и планеты. Планета, вероятно, в несколько раз превышает массу Юпитера и вращается вокруг своей звезды примерно на 1,5 миллиарда километров.
Астрономы Аризонского университета использовали новую технику, названную интерферометрией обнуления, чтобы впервые исследовать пылевой диск вокруг молодой звезды поблизости. Они не только подтвердили, что у молодой звезды есть протопланетный диск - материал, из которого рождаются солнечные системы, - но обнаружили разрыв в диске, который является убедительным доказательством формирования планеты.
«Очень интересно найти звезду, которая, по нашему мнению, должна формировать планеты, и на самом деле увидеть доказательства этого», - сказал астроном UA Филипп Филип Хинц.
«Суть в том, что мы не только подтвердили гипотезу о том, что у этой молодой звезды есть протопланетный диск, мы нашли доказательства того, что на этом диске формируется гигантская, подобная Юпитеру протопланета», - сказал Вильсон Лю, докторант и научный сотрудник по проэкт.
«Есть доказательства того, что эта звезда находится на пороге превращения в звезду главной последовательности», - добавил Лю. «В общем, мы ловим звезду, которая находится прямо в точке превращения в звезду главной последовательности, и похоже, что она попала в процесс формирования планет».
Звезды главной последовательности - это звезды нашего Солнца, которые сжигают водород в своих ядрах.
Ранее в этом году Хинц и Лю поняли, что наблюдения HD 100546 на тепловых или средних инфракрасных длинах волн показали, что звезда имеет пылевой диск.
Поиск слабых пылевых дисков «аналогичен поиску освещенного фонарика рядом со стадионом Аризоны при включенном освещении», - сказал Лю.
Техника обнуления комбинирует звездный свет таким образом, что он исключается, создавая темный фон там, где обычно находится изображение звезды. Поскольку HD 100546 - такая молодая звезда, ее пылевой диск все еще относительно яркий, примерно такой же яркий, как и сама звезда. Техника обнуления необходима для того, чтобы различить, какой свет исходит от звезды, который можно подавить, и что исходит от расширенного пылевого диска, который обнуление не подавляет.
Астрономы Hinz и UA Майкл Мейер, Эрик Мамайек и Уильям Хоффманн сделали наблюдения в мае 2002 года. Они использовали BLINC, единственный в мире работающий нуль-интерферометр, наряду с MIRAC, современной камерой среднего инфракрасного диапазона, на 6,5-метровом (21-футовом) диаметре телескопа Магеллана в Чили для изучения звезды возрастом около 10 миллионов лет в небе южного полушария.
Как правило, пыль в дисках вокруг звезд распределяется равномерно, образуя сплошное, сплющенное, вращающееся облако материала, горячее по внутреннему краю, но холодное большую часть расстояния до холодного внешнего края.
«Сокращение данных было достаточно сложным, и мы не поняли, что позже на диске был внутренний зазор», - отметил Хинц.
«Мы поняли, что диск имеет примерно одинаковый размер на более теплых (10 микронных) длинах волн и на более холодных (20 микронных) длинах волн. Единственный способ, которым это может быть, - это если есть внутренний зазор ».
Наиболее вероятное объяснение этого разрыва заключается в том, что он создается гравитационным полем гигантской протопланеты = AD, объекта, который может быть в несколько раз массивнее Юпитера. Исследователи полагают, что протопланета может вращаться вокруг звезды со скоростью около 10 а.е. (AU, или астрономическая единица, это расстояние между Землей и Солнцем. Юпитер находится на расстоянии около 5 AU от Солнца.)
Астрономы из Нидерландов и Бельгии ранее использовали Инфракрасную космическую обсерваторию для исследования HD 100546, который находится в 330 световых годах от Земли. Они обнаружили кометоподобную пыль вокруг звезды и пришли к выводу, что это может быть протопланетный диск. Но европейский космический телескоп был слишком мал, чтобы ясно видеть пыль вокруг звезды.
Хинц, который разработал BLINC, в течение последних трех лет использовал нулевой интерферометр с двумя 6,5-метровыми телескопами для исследования ближайших звезд в поисках протопланетных систем. В дополнение к телескопу Магеллана, покрывающему южное полушарие, Хинц использует 6,5-метровый UA / Smithsonian MMT на вершине горы Хопкинс, штат Аризона, для неба в северном полушарии.
Хинц разработал BLINC как технологическую демонстрацию для миссии «Наземный поиск планеты», которая управляется для НАСА Лабораторией реактивного движения, Пасадена, Калифорния. НАСА, которая финансирует исследование Хинца, поддерживает исследования по формированию солнечной системы в рамках своей программы Origins и является разработка нулевой интерферометрии для Finder.
«Обнуление интерферометрии очень увлекательно, потому что это одна из немногих технологий, которые могут непосредственно отображать околозвездные среды», - сказал Лю.
По словам Хинца, использование MIRAC, камеры, разработанной Уильямом Хоффманном и другими, было важно, потому что оно чувствительно к средним инфракрасным длинам волн. По его словам, астрономам придется искать в средне-инфракрасном диапазоне длин волн, который соответствует комнатной температуре, чтобы найти планеты с жидкой водой и возможной жизнью.
Обследование Хинца включает HD 100546 и другие звезды «Хербига Ае», которые находятся рядом с молодыми звездами, как правило, более массивными, чем наше Солнце, но еще не являются звездами главной последовательности, работающими от ядерного синтеза.
Хинц и Лю планируют наблюдать все более зрелые звездные системы в поисках более слабых дисков и планет околозвездной пыли, поскольку они продолжают совершенствовать технологии нулевой интерферометрии и адаптивной оптики. Адаптивная оптика - это метод, который устраняет влияние мерцающей атмосферы Земли от звездного света.
Хинц и другие в Обсерватории Стюарда из UA разрабатывают нулевой интерферометр для Большого бинокулярного телескопа, который будет смотреть на небо с двумя зеркалами диаметром 8,4 метра (27 футов) на горе Грэм, штат Аризона, в 2005 году.
Источник: UA News
