Астрономы, работающие с данными радиотелескопа ALMA, провели исследование протопланетных газо-пылевых дисков, сконцентрированных вокруг компонентов двойной звездной системы HK Tauri (HK Тельца). Об этом сообщается на сайте Европейской южной обсерватории.
Система HK Тельца. Изображение представляет собой сочетание снимка, полученного космическим телескопом Hubble (звезда B) и радиоизображением, принятым от ALMA (излучение протопланетного диска звезды A). Фото: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); K. Stapelfeldt et al. (NASA/ESA Hubble)
Многие звездные системы являются двойными, где две звезды обращаются вокруг общего центра масс. За историю астрономии подобных объектов было обнаружено немало, но несмотря на это, они продолжают скрывать ответы на многие вопросы, которыми интересуются астрономы. Один из вопросов заключается в образовании планет в таких системах. Иными словами, как планеты формируются в условиях сложных гравитационных полей?
“С помощью ALMA нам удалось получить лучшую на сегодняшний день картину протопланетных дисков в двойной системе. И оказалось, что диски взаимно наклонены!” – сказал Эрик Дженсен (Eric Jensen), астроном из Суортморского колледжа в Пеннсильвании (США).
Система HK Тельца расположена на расстоянии около 450 световых лет в созвездии Тельца. Звезды системы довольно молодые: их возраст не превышает 5 миллионов лет. Расстояние между HK Тельца A и HK Тельца B составляет 58 миллиардов километров.
Звезда B является более слабым компонентом. Она окружена протопланетным диском, который наблюдается с ребра и заслоняет от нас свет, излучаемый звездой. Эта особенность позволяет астрономам наблюдать диск в оптическом и инфракрасном диапазоне.
Главная звезда A также обладает своим протопланетным диском, но он расположен под другим углом для наблюдателей Солнечной системы (почти в анфас). В таком положении диск подавляется более ярким излучением звезды, и его нельзя увидеть в видимых лучах. Однако, его можно увидеть на миллиметровых длинах волн, в которых работает телескоп ALMA.
На данном изображении представлены данные вращения протопланетных дисков. Голубой цвет отображает область, движущуюся к земному наблюдателю, а красный цвет - область, движущуюся от наблюдателя. Изображение: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)
И так, используя ALMA, группа астрономов смогла идентифицировать протопланетный диск звезды HK Тельца A. Также была установлена точная ориентация дисков относительно друг друга. Было установлено, что их плоскости расходятся не менее чем на 60 градусов. Это говорит о том, что один из них не лежит в орбитальной плоскости системы, а наклонен к ней.
“Это явное рассогласование наклонов дает совершенно новый взгляд на то, какой может быть молодая двойная система. Хотя некоторые более ранние наблюдения уже указывали на существование таких "рассогласованных" ориентаций в двойных системах, но наши новые наблюдения HK Тельца на телескопе ALMA гораздо яснее показывают, что происходит в одной из этих систем”, - говорит Рэйчел Эйксон (Rachel Akeson) из Института экзопланет (NASA Exoplanet Science Institute) при Калифорнийском технологическом институте (США).
Известно, что звезды и планеты формируются из огромных облаков пыли и газа. В результате воздействия силы гравитации облако начинает вращаться, и образуется протопланетный диск, закручивающийся вокруг центральной протозвезды.
Но система HK Тельца не так проста. Там происходят более сложные процессы. Кроме того, из-за несовпадения плоскости орбит звезд и протопланетных дисков, орбиты новых планет могут иметь сильный эксцентриситет и оказаться сильно наклоненными.
“Наши результаты показывают, что существуют определенные условия, влияющие на положение орбит планет, и что эти условия складываются уже на этапе формирования планет, по-видимому, в процессе образования самой двойной звезды. Мы не можем исключить и другие теоретические объяснения, но можем точно сказать, что наличие второй звезды имеет принципиальное значение”, - добавляет Эрик Дженсен.
В ближайших планах исследователей выяснить есть ли ещё подобные системы с "рассогласнованной ориентацией". И если да, то им предстоит выяснить насколько такой тип распространен в нашей галактике.
“Хотя открытие данного механизма формирования двойной системы является большим шагом вперед, оно пока не объясняет всего разнообразия причудливых орбит внесолнечных планет. Чтобы дать полный ответ на этот вопрос, мы пока не имеем достаточного разнообразия двойных систем. Так что загадки еще остались!”, - заключает Дженсен.
Таким образом, проведенное исследование дало самую подробную (на сегодняшний день) картину расположения протопланетных дисков в двойной звездной системе. Также, данное исследование является своеобразным ключом к пониманию особенностей орбит уже обнаруженных экзопланет. Более подробные результаты исследования будут опубликованы в научном журнале Nature сегодня, 31 июля 2014 года.
0
