Таинственная рябь на протопланетном диске

nasa

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.


Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *