eso1640ru — Фото-релиз

Сотворение солнечных систем

Приемник SPHERE зарегистрировал протопланетные диски в процессе формирования

9 ноября 2016 г.

Новые наблюдения с высоким разрешением выявили интересные детали в протопланетных дисках вокруг молодых звезд. Приемник SPHERE, смонтированный на Очень Большом Телескопе ESO, сделал возможным наблюдение сложных динамических процессов, происходящих в молодых планетных системах, причем буквально в реальном времени. Только что опубликованные результаты, полученные тремя группами астрономов, демонстрируют великолепные возможности инструмента SPHERE: мы видим, как новорожденные планеты влияют на форму порождающих их дисков и получаем наглядное представление о сложной структуре среды, из которой создаются новые миры.

Три группы астрономов воспользовались новейшим инструментом для «охоты за планетами» SPHERE, установленным на Очень Большом Телескопе (VLT) в обсерватории ESO Параналь, с целью исследования эволюции нарождающихся планетных систем. Взрывной рост числа известных экзопланет, свидетелями которого мы стали в последние годы, сделал эту тематику одним из самых бурно развивающихся направлений современной астрономии.

Сегодня мы знаем, что планеты образуются из протяженных газо-пылевых дисков, окружающих новорожденные звезды – так называемых протопланетных дисков. Их протяженность может достигать миллиардов километров. Частицы вещества, из которых состоят диски, сталкиваются друг с другом, слипаются и в конце концов разрастаются в тела планетарных размеров. Однако, более тонкие детали эволюции дисков пока остаются загадкой.

Приемник SPHERE – последнее обновление комплекта навесной аппаратуры VLT. Благодаря сочетанию в нем ряда новейших технологий, он предоставляет прекрасные возможности для получения прямых изображений тонкой структуры протопланетных дисков [1]. Взаимодействие между протопланетными дисками и формирующимися планетами может приводить к появлению в дисках самых разнообразных структур: протяженных колец, спиральных ветвей или темных пустот. Все это особенно интересно потому, что существует несомненная связь между этими структурами и образующимися планетами. Специальные возможности приемника SPHERE дали исследователям счастливую возможность непосредственно наблюдать тонкие детали структуры протопланетных дисков.

К примеру, у RXJ1615 – молодой звезды в созвездии Скорпиона, на расстоянии 600 световых лет от Земли, группа под руководством Йоса де Боэра (Jos de Boer) из Лейденской обсерватории в Нидерландах обнаружила сложную систему окружающих ее концентрических колец, как бы гигантскую копию колец Сатурна. Такие кольца в протопланетном диске до сих пор наблюдались очень редко. Этот диск образовался всего около 1.8 миллиона лет назад и в нем видны признаки существования планет в процессе формирования.

Возраст обнаруженного диска делает систему RXJ1615 из ряда вон выходящей – большинство протопланетных дисков, известных на сегодняшний день, сравнительно старые и проэволюционировавшие. Неожиданный результат группы де Боэра почти сразу получил отклик в виде открытия, сделанного другим коллективом – группой Кристиана Глински (Christian Ginski), из той же Лейденской обсерватории, которая наблюдала молодую звезду HD97048 в созвездии Хамелеона, на расстоянии в 500 световых лет от Земли. Тщательный анализ изображений тоже выявил у этой звезды протопланетный диск с концентрическими кольцами. Симметричность обеих систем – еще одно неожиданное обстоятельство: в большинстве протопланетных систем имеются асимметричные спиральные ветви, завихрения и пустоты.

Исключительно живописный пример более часто встречающегося асимметричного диска был найден группой астрономов под руководством Томаса Столкера (Tomas Stolker) из Астрономического института им.Антона Паннекука в Нидерландах. Диск окружает звезду HD135344B, которая расположена на расстоянии 450 световых лет от нас. И хотя эта звезда уже хорошо изучена, с помощью приемника SPHERE удалось зарегистрировать в ее протопланетном диске интересные новые детали, в том числе свободную от вещества область в центре и две ярких спиральных ветви, которые, по всей вероятности, образованы одной или несколькими массивными протопланетами. Когда-нибудь они станут газовыми гигантами, похожими на наш Юпитер.

Вдобавок к этому в диске вокруг HD135344B наблюдались четыре темных полосы, которые, по всей видимости, являются теневыми картинами, отражающими движение вещества внутри диска. При этом одна из полос заметно изменила свой вид за те несколько месяцев, которые прошли между наблюдательными сетами. Это редкий пример наблюдения эволюции протопланет в реальном времени: изменений, которые происходят во внутренних областях диска и не могут быть непосредственно зарегистрированы приемником SPHERE. Наблюдаемые переменные теневые структуры не только позволяют получать прекрасные изображения, но и обеспечивают уникальный способ анализа динамики внутренних областей диска.

Как и в случае концентрических колец, найденных де Боэром и Глински, наблюдения группы Столкера свидетельствуют о том, что сложная и переменная структура дисков вокруг молодых звезд обещает неожиданные открытия. Накапливая знания о протопланетных дисках, ученые шаг за шагом приближаются к пониманию того, как зарождающиеся планеты влияют на структуру дисков, в которых они формируются, а значит, и к пониманию самого процесса образования планет.

Примечания

[1] Первые наблюдения с приемником SPHERE состоялись в июне 2014 г. Инструмент включает в себя современную систему адаптивной оптики, которая устраняет атмосферные искажения, коронограф для маскирования большей части излучения центральной звезды и комбинированное устройство дифференциального построения изображений и поляриметрии, которое позволяет выделить излучение отдельных деталей диска.

Узнать больше

Исследования де Боэра, Глински, Столкера и их сотрудников в рамках консорциума SPHERE приняты к публикации в журнале Astronomy and Astrophysics. Их статьи озаглавлены так: Direct detection of scattered light gaps in the transitional disk around HD 97048 with VLT/SPHERE, Shadows cast on the transition disk of HD 135344B: Multi-wavelength VLT/SPHERE polarimetric differential imaging, и Multiple rings in the transition disk and companion candidates around RX J1615.3-3255: High contrast imaging with VLT/SPHERE. Все три статьи написаны в рамках программы SPHERE GTO, которой руководит Карстен Доминик (Carsten Dominik) из Амстердамского университета.

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы и 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, 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, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два широкоугольных телескопа с большим полем зрения: крупнейший в мире телескоп для выполнения обзоров неба в инфракрасных лучах VISTA 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 Параналя, 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

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Россия
Телефон: 89112122130
Сотовый: 89112122130
Email: km@gao.spb.ru

Tomas Stolker
Anton Pannekoek Institute for Astronomy
Amsterdam, the Netherlands
Телефон: +3120525 8152
Email: T.Stolker@uva.nl

Jos de Boer
Leiden University
Leiden, the Netherlands
Телефон: +31715278139
Email: deboer@strw.leidenuniv.nl

Christian Ginski
Leiden University
Leiden, the Netherlands
Телефон: +31715278139
Email: ginski@strw.leidenuniv.nl

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

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1640.

О релизе

Релиз №:eso1640ru
Название:HD135344B, HD97048, RX J1615.3-3255
Тип:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Very Large Telescope
Science data:2016A&A...595A.114D
2016A&A...595A.113S
2016A&A...595A.112G

Изображения

Протопланетные диски, наблюдавшиеся с приемником SPHERE
Протопланетные диски, наблюдавшиеся с приемником SPHERE
Диск вокруг молодой звезды RXJ1615
Диск вокруг молодой звезды RXJ1615
Диск вокруг звезды HD97048
Диск вокруг звезды HD97048
Диск вокруг звезды HD135344B
Диск вокруг звезды HD135344B

Также смотрите наши