eso1423uk — Науковий реліз

ALMA знайшов подвійну зорю з дивними структурами планетних дисків

30 липня 2014 р.

Астрономи, використавши Великий Міліметрово-субміліметровий Масив Атакама (ALMA), виявили дивовижні протопланетні газо-пилові диски навколо двох молодих зірок у подвійній системі HK Тельця. Їх незвичайність у тому, що ті диски мають великий взамний нахил. Ці нові спостереження із ALMA забезпечили наразі найкраще зображення протопланетних дисків у подвійної зорі. Новий результат також допомагає пояснити, чому так багато екзопланет, на відміну від планет у Сонячній системі, мають на диво видовжені, або похилі орбіти. Результати досліджень будуть опубліковані в журналі Nature за 31 липня 2014.

На відміну від нашого одинокого Сонця, більшість зірок утворюються в подвійних системах - то коли дві зорі обертаються навколо спільного центра мас. Подвійні зорі дуже поширені, проте вони породжують низку питань, у тому числі, як і де формуються планети в подібних складних умовах.

"Наразі ALMA дав нам найкращий вигляд подвійної зоряної системи, оточеної протопланетними дисками. Ми виявили, що ті диски є взаємно зміщеними!",- говорить Ерік Дженсен, астроном із Сверсморського коледжу (Пенсільванія, США).

Ці дві зорі належать до системи HK Тельця, котра знаходиться на відстані приблизно 450 світлових років від Землі в сузір'ї Тельця. Їх вік становить менше п’яти мільйонів років, а відстань між компонентами дорівнює тринадцяти відстаням між Сонцем та Нептуном.

Слабша із пари HK Тельця B оточенена протопланетним диском, котрий до нас ребром, через що блокує світло зорі. Оскільки сяйво зорі пригнічується, астрономи можуть легко отримати хороший вигляд диска, спостерігаючи його у видимому світлі, або ж у ближньому ІЧ-діапазоні.

Яскравіший компаньйон HK Тельця А також має диск, проте його орієнтація до нашого променя зору не блокує сяйво зорі. У результаті диск нема можливості спостерігати у видимому світлі, тому що його слабке випромінювання геть забите сліпучим сяйвом "господарки". Проте він яскраво світиться на міліметрових довжин хвиль, котрі ALMA легко бачить.

Використовуючи ALMA, дослідна група змогла не тільки побачити диск навколо HK Тельця А, але й також вперше виміряти швідкість його обертання. Прийнята чітка картина дозволила астрономам обчислити, що два диска нахилені один до одного на кут щонайменше 60 градусів. Таким чином, замість того, щоб перебувати в одній площині орбіт двох зірок, принаймні один з дисків має істотний нахил.

"Ця явна різниця нахилів надала нам чудовий вигляд молодої подвійної зоряної системи",- говорить Рейчел Ейксон з Наукового Інституту Екзопланет NASA, котрий при Каліфорнійському Технологічному Інституті в США. "Хоча були ранні спостереження, котрі засвідчили, що існує такий тип різно-орієнтованих зоряних систем, нові спостереження HK Тільца із ALMA набагато ясніше показали, що насправді відбувається в одній з таких систем."

Зорі та планети утворюють із величезних космічних хмар газу та пилу. Під впливом сил взаємного тяжіння, такі хмари починають стискуватись та обертатись, поки більша частина пилу і газу не формує плоский протопланетний диск, котрий закручується навколо зростаючої центральної протозорі.

Проте у подвійній системі, схожій на HK Тельця, все набагато складніше. Коли площини орбіт зірок та протопланетних дисків мають значний взаємний нахил, то планети, які там формуються, можуть опинитися на значно витягнутих та похилих орбітах [1].

"Наші результати показують, що вже існують необхідні умови, котрі можуть змінити орбіти планет і що ці умови присутні на момент їх формування, очевидно через процеси утворення подвійної зоряної системи",- відзначив Дженсен. "Ми не можемо виключати й інші теорії, проте безумовно переконані у тому, що друга зоря матиме важливий влив."

Оскільки ALMA здатен бачити невидимий через інші телескопи газ та пил протопланетних дисків, він дозволив отримати досі небачені зображення молодої подвійної системи. "Оскільки ми наразі спостерігаємо систему на її ранніх стадіях формування, коли протопланетні диски все ще на місці, це дає можливість краще бачити, як воно все орієнтовано",- пояснює Ейксон.

Заглядаючи вперед, дослідники хочуть визначити, наскільки такий тип зоряних систем є поширеним. Вони відзначають, що власне ця система є чудовим окремим випадком, проте необхідні додаткові дослідження для визначення, наскільки вони поширені у нашій космічній домівці - галактиці Чумацький Шлях.

Дженсен робить висновок: "Хоча розуміння цього механізму є великим кроком вперед, він не може пояснити всі дивні орбіти екзопланет, оскільки недостатньо тільки подвійних зоряних систем компаньйонах, щоб вони дали вичерпну відповідь. Ось така цікава головоломка чекає на своє вирішення!".

Примітки

[1] Якщо дві зорі та їх диски знаходяться не в одній площині, то гравітаційне тяжіння однієї зорі буде збурювати інший диск, що спричинить його розгойдування, чи то прецессію. Орбіта планети, котра формується в одному з цих дисків, також буде збурюватись іншою зорею, що спричинить її нахил, коливання та ін.

Детальніше

Великий Міліметрово-субміліметровий Масив Атакама (ALMA) є міжнародним астрономічним об’єктом. Він являється партнерством Європи, Північної Америки та Східної Азії у співпраці з Республікою Чилі. ALMA в Європі фінансується ESO, в Північній Америці - Національним Науковим Фондом США (NSF) у співпраці з Національною Радою Досліджень Канади (NRC) і Національною Науковою Радою Тайваню (NSC), в Східній Азії - Національними Інститутами Природничих Наук (NINS) Японії в співпраці з Академією Сініца (AS) на Тайвані. Будівництво та управління ALMA від імені Європи проводить ESO, від імені Північної Америки - Національна Радіоастрономічна Обсерваторія (NRAO), яка управляється корпоративною Асоціацією Університетів (AUI), від імені Східної Азії - Національна Астрономічна Обсерваторія Японії (NAOJ). Спільна Обсерваторія ALMA (JAO) забезпечує єдине керівництво та управління будівництвом, введення в експлуатацію та експлуатацію ALMA.

Дане дослідження представлене у статті “Misaligned Protoplanetary Disks in a Young Binary Star System”, by Eric Jensen and Rachel Akeson, котра вийшла 31 липня 2014 в журналі Nature.

Науково-дослідна група у складі Eric L. N. Jensen (Dept. of Physics & Astronomy, Swarthmore College, USA) and Rachel Akeson (NASA Exoplanet Science Institute, IPAC/Caltech, Pasadena, USA).

Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 39 метровий Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим у світі оком у небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

Eric L. N. Jensen
Lead Scientist, Swarthmore College
Philadelphia, USA
Телефон: +1 610-328-8249
Email: ejensen1@swarthmore.edu

Rachel Akeson
NASA Exoplanet Science Institute, IPAC/Caltech
Pasadena, USA
Телефон: +1 626-395-1812
Email: rla@ipac.caltech.edu

Charles E. Blue
Public Information Officer, National Radio Astronomy Observatory
Charlottesville, USA
Телефон: + 1 434 296 0314
Стільниковий: +1 202 236 6324
Email: cblue@nrao.edu

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

Connect with ESO on social media

Переклад прес-релізу ESO eso1423.

Про реліз

Реліз №:eso1423uk
Назва:HK Tauri
Тип:Milky Way : Star : Grouping : Binary
Milky Way : Star : Circumstellar Material
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2014Natur.511..567J

Зображення

Artist’s impression of the discs around the young stars HK Tauri A and B
Artist’s impression of the discs around the young stars HK Tauri A and B
тільки на англійській
The young double star HK Tauri in the constellation of Taurus
The young double star HK Tauri in the constellation of Taurus
тільки на англійській
Wide-field view of part of the Taurus star formation region
Wide-field view of part of the Taurus star formation region
тільки на англійській
Composite views of HK Tauri from Hubble and ALMA
Composite views of HK Tauri from Hubble and ALMA
тільки на англійській
The motions of material in the discs around the young double star HK Tauri
The motions of material in the discs around the young double star HK Tauri
тільки на англійській

Відео

Zooming in on the young double star HK Tauri
Zooming in on the young double star HK Tauri
тільки на англійській

Також дивіться наші