eso1538ru — Научный релиз

Таинственная рябь на протопланетном диске

Вокруг близкой звезды обнаружены уникальные образования

7 октября 2015 г.

На снимках, полученных с Очень Большим Телескопом ESO и Космическим телескопом Хаббла NASA/ESA, астрономы обнаружили в пылевом диске вокруг одной из близких к нам звезд (AU Микроскопа) необычные быстродвижущиеся волнообразные структуры. Такие детали не только никогда раньше не наблюдались, но даже не предсказывались, и их природа остается пока загадкой. Результаты наблюдений публикуются в журнале Nature 8 октября 2015 г.

AU Микроскопа (сокращенно AU Mic) – молодая звезда, расположенная неподалеку от Солнца и окруженная большим пылевым диском [1]. Исследования таких «обломочных дисков» (debris discs) помогают понять, как из них образуются планеты.

Астрономы искали в диске AU Mic признаки комковатости, неоднородности, которые обычно указывают на возможные места формирования планет. В 2014 году для этого был использован новый мощный высококонтрастный инструмент построения изображений – разработанный в ESO приемник SPHERE, установленный на Очень Большом Телескопе. И тут же было обнаружено нечто весьма необычное.

Наши наблюдения дали неожиданный результат”, -- рассказывает Энтони Боккалетти (Anthony Boccaletti) из Парижской обсерватории (Франция), основной автор работы. “На изображениях диска, полученных с приемником SPHERE, мы нашли серию необъяснимых деталей дугообразной или волнообразной структуры, совершенно непохожих ни на что, когда-либо наблюдавшееся ранее”.

Пять волнообразных арок, расположенных на различных расстояниях от звезды, напоминали рябь на воде. Озадаченные исследователи обратились к более ранним снимкам этого диска, полученным на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA в 2010 и 2011 годах [2], и не только нашли на этих изображениях те же детали, но и убедились, что непонятные структуры меняются с течением времени! Оказалось, что «рябь» движется, и движется очень быстро!

Мы заново обработали изображения, полученные на телескопе Хаббла, и получили достаточно данных для отслеживания перемещения странных деталей на интервале в четыре года”, -- говорит член исследовательской группы Христиан Тальманн (Christian Thalmann, ETH Цюрих, Швейцария). “Сделав это, мы поняли, что арочные структуры удаляются от своей звезды со скоростью до 40 000 км/час!

При этом чем дальше от звезды оказываются странные образования, тем быстрее они движутся от нее. По крайней мере три объекта движутся так быстро, что вполне способны преодолеть силу притяжения своей звезды и выйти в межзвездное пространство. Такие высокие скорости исключают возможность того, что загадочные формации порождены обычными уплотнениями диска — такими, как планеты — возмущающими вещество диска в процессе своего орбитального движения вокруг звезды. Что-то совсем другое должно ускорять эту странную «рябь» до столь высоких скоростей – что-то в самом деле совершенно необычное [3].

В этой находке буквально все удивительно и неожиданно!” – комментирует соавтор работы Кэрол Грэди (Carol Grady, Eureka Scientific, США). “И так как никто ничего похожего раньше не наблюдал и даже не предсказывал теоретически, мы можем только гадать, что именно мы увидели и чем это можно объяснить”.

Пока у исследователей нет общего мнения о причине непонятной «ряби» вокруг звезды. Но они уже рассмотрели и отбросили целый ряд возможных объяснений. В их числе столкновение двух массивных астероидоподобных объектов, при котором образовалось большое количество пыли, и спиральные волны, вызванные неустойчивостью гравитационного поля системы.

Правда, другие идеи, тоже появившиеся у астрономов группы, выглядят более обещающими.

Одно из объяснений странных образований связывает их со звездными вспышками. AU Mic – звезда, проявляющая высокую вспышечную активность. С ее поверхности или из приповерхностных слоев часто выбрасываются мощные нерегулярные потоки энергии”, -- объясняет соавтор работы Гленн Шнайдер из обсерватории Стюарт (США). “Такая вспышка, возможно, могла как-то воздействовать на одну из планет — если, конечно, они там есть — например, оторвать от нее часть вещества, которое теперь распространяется сквозь диск, разгоняемое энергией вспышки”.

Великолепно, что приемник SPHERE так ярко доказал свою эффективность в исследовании дисков в первый же год его эксплуатации”, -- добавляет Жан-Люк Бези (Jean-Luc Beuzit), одновременно соавтор новой работы и руководитель разработки самого инструмента SPHERE.

Группа планирует продолжать наблюдения системы AU Mic при помощи SPHERE и других инструментов, в том числе на телескопе ALMA, и попытаться все же выяснить природу странного явления. Пока же оно остается загадкой.

Примечания

[1] Расстояние до AU Микроскопа – всего 32 световых года. Диск вокруг звезды по-видимому состоял из астероидов, которые сталкивались друг с другом с такой силой, что превратились в пыль.

[2] Данные получены со спектрографом STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) Космического телескопа Хаббла.

[3] Интерпретация трехмерной структуры диска усложняется тем, что он виден с ребра.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “Fast-Moving Structures in the Debris Disk Around AU Microscopii”, которая появится в выпуске журнала Nature от 8 октября 2015 г.

В международную исследовательскую группу астрономов входят Anthony Boccaletti (Observatoire de Paris, CNRS, France), Christian Thalmann (ETH Zürich, Switzerland), Anne-Marie Lagrange (Université Grenoble Alpes, France; CNRS, IPAG, France), Markus Janson (Stockholm University, Sweden; Max-Planck-Institut für Astronomie, Germany), Jean-Charles Augereau (Université Grenoble Alpes, France; CNRS, IPAG, France), Glenn Schneider (University of Arizona Tucson, USA), Julien Milli (ESO, Chile; CNRS, IPAG, France), Carol Grady (Eureka Scientific, USA), John Debes (STScI, USA), Maud Langlois (CNRS/ENS-L, France), David Mouillet (Université Grenoble Alpes, France; CNRS, IPAG, France), Thomas Henning (Max-Planck-Institut für Astronomie, Germany), Carsten Dominik (University of Amsterdam, Netherlands), Anne-Lise Maire (INAF–Osservatorio Astronomico di Padova, Italy), Jean-Luc Beuzit (Université Grenoble Alpes, France; CNRS, IPAG, France), Joe Carson (College of Charleston, USA), Kjetil Dohlen (CNRS, LAM, France), Markus Feldt (Max-Planck-Institut für Astronomie, Germany), Thierry Fusco (ONERA, France; CNRS, LAM, France), Christian Ginski (Sterrewacht Leiden, Netherlands), Julien H. Girard (ESO, Santiago, Chile; CNRS, IPAG, France), Dean Hines (STScI, USA), Markus Kasper (ESO, Germany; CNRS, IPAG, France), Dimitri Mawet (ESO, Chile), Francois Ménard (Universidad de Chile, Chile), Michael Meyer (ETH Zürich, Switzerland), Claire Moutou (CNRS, LAM, France), Johan Olofsson (Max-Planck-Institut für Astronomie, Germany), Timothy Rodigas (Carnegie Institution of Washington, USA), Jean-Francois Sauvage (ONERA, France; CNRS, LAM, France), Joshua Schlieder (NASA Ames Research Center, USA; Max-Planck-Institut für Astronomie, Germany), Hans Martin Schmid (ETH Zürich, Switzerland), Massimo Turatto (INAF–Osservatorio Astronomico di Padova, Italy), Stephane Udry (Observatoire de Genève, Switzerland), Farrokh Vakili (Université de Nice-Sophia Antipolis, France), Arthur Vigan (CNRS, LAM, France; ESO, Chile), Zahed Wahhaj (ESO, Chile; CNRS, LAM, France) и John Wisniewski (University of Oklahoma, USA).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили как страна, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный для обзоров неба в видимом свете. ESO является европейским партнером крупнейшего астрономического проекта современности – системы радиотелескопов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Паранала, ESO ведет строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Чрезвычайно Большого Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

  • Текст научной статьи в Nature

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-812-363-7786
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: km@gao.spb.ru

Anthony Boccaletti
LESIA, Observatoire de Paris, CNRS
Paris, France
Телефон: +33 145 07 7721
Email: anthony.boccaletti@obspm.fr

Jean-Luc Beuzit
Université Grenoble Alpes/ CNRS/ IPAG
Grenoble, France
Телефон: +33 4 76 63 55 20
Email: Jean-Luc.Beuzit@obs.ujf-grenoble.fr

Carol Grady
Eureka Scientific
USA
Телефон: +1 202 319 5315
Email: cagrady@comcast.net

Glenn Schneider
Steward Observatory, University of Arizona
Tucson, USA
Телефон: 1 520 621 5865
Email: gschneid@email.arizona.edu

Christian Thalmann
ETH
Zurich, Switzerland
Телефон: +41 44 633 71 79
Email: thalchr@phys.ethz.ch

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Mathias Jäger
ESA/Hubble, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 176 6239 7500
Email: mjaeger@partner.eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1538.

О релизе

Релиз №:eso1538ru
Название:Au Mic, Au Microscopii
Тип:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Debris
Facility:Hubble Space Telescope, Very Large Telescope
Instruments:SPHERE
Science data:2015Natur.526..230B

Изображения

Изображения диска вокруг AU Mic, поученные на VLT и телескопе Хаббла
Изображения диска вокруг AU Mic, поученные на VLT и телескопе Хаббла
Звезда AU Mic в созвездии Микроскопа
Звезда AU Mic в созвездии Микроскопа
Широкоугольный снимок области неба вокруг близлежащей звезды AU Mic
Широкоугольный снимок области неба вокруг близлежащей звезды AU Mic

Видео

ESOcast 77: Mysterious Ripples Found Racing Through Planet-forming Disc
ESOcast 77: Mysterious Ripples Found Racing Through Planet-forming Disc
только на английском
Zooming in on the nearby star AU Microscopii
Zooming in on the nearby star AU Microscopii
только на английском
Mysterious ripples moving through the disc of AU Microscopii
Mysterious ripples moving through the disc of AU Microscopii
только на английском

Также смотрите наши