Международная команда астрономов захватила 15 изображения внутренних дисков планетообразующих дисков, расположенных за сотни световых лет. Эти диски пыли и газа, похожие по форме на музыкальные записи, образуются вокруг молодых звезд. Изображения проливают новый свет на то, как формируются планетные системы. Они были опубликованы в журнале Астрономия и Астрофизика .
Чтобы понять, как формируются планетные системы, в том числе и наша Приходится изучать их происхождение. Планетообразующие или протопланетарные диски образуются в унисон со звездой, которую они окружают. Зерна пыли в дисках могут перерасти в более крупные тела, что в конечном итоге приводит к образованию планет. Считается, что такие скалистые планеты, как Земля, образуются во внутренних областях протопланетных дисков, менее чем в пяти астрономических единицах (в пять раз больше расстояния от Земли до Солнца) от звезды, вокруг которой сформировался диск.
Перед этим новым исследованием было сделано несколько снимков этих дисков на самых больших однозеркальных телескопах, но они не могут уловить мельчайшие детали , «На этих снимках области, близкие к звезде, где образуются каменистые планеты, покрыты лишь несколькими пикселями», – говорит ведущий автор Жак Клюска из KU Leuven в Бельгии. «Нам нужно было визуализировать эти детали, чтобы иметь возможность определять закономерности, которые могли бы предать формирование планет, и характеризовать свойства дисков». Это потребовало совершенно другой техники наблюдения. «Я очень рад, что мы впервые получили 15 этих изображений , – сказал Клюшка.
реконструкция изображения
Клюска и его коллеги создали изображения в Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили, используя технику, называемую инфракрасной интерферометрией. Используя инструмент ESO PIONIER, они объединили свет, собранный четырьмя телескопами в обсерватории Очень Большого Телескопа, чтобы детально захватить диски. Однако эта методика не дает изображение наблюдаемого источника. Детали дисков необходимо было восстановить методом математической реконструкции. Этот метод похож на то, как было получено первое изображение черной дыры. «Нам пришлось убрать свет звезды, поскольку он мешал уровню детализации, который мы могли видеть на дисках», – объясняет Клюшка
«Различение деталей в масштабе орбит скалистых планет, таких как Земля или Юпитер (как вы можете видеть на изображениях) – доля расстояния Земля-Солнце – эквивалентно способности чтобы увидеть человека на Луне или распознать волосы на 10 км», – отмечает Жан-Филипп Берже из Университета Гренобль-Альпы, который в качестве главного исследователя отвечал за работу с прибором PIONIER. «Инфракрасная интерферометрия все чаще используется для выявления мельчайших деталей астрономических объектов. Сочетание этой техники с продвинутой математикой, наконец, позволяет нам превращать результаты этих наблюдений в изображения».
Нарушения
Некоторые находки сразу выделяются на изображениях. «Вы можете видеть, что некоторые пятна являются более яркими или менее яркими, как на изображениях выше: это намекает на процессы, которые могут привести к формированию планеты. Например: на диске могут быть нестабильности, которые могут приводить к вихрям, где диск накапливает зерна космической пыли, которая может расти и развиваться в планету. “
Команда проведет дополнительные исследования определить, что может скрываться за этими нарушениями. Kluska также проведет новые наблюдения, чтобы получить еще больше деталей и непосредственно наблюдать образование планет в областях внутри дисков, которые находятся близко к звезде. Кроме того, Kluska возглавляет команду, которая начала изучать 11 вокруг других более старые типы звезд также окружены пылевыми дисками, так как считается, что они могут также прорастать планеты.
Исследование Жака Клюски, Жана-Филиппа Бержера и др. «Семейный портрет внутренних дисков диска вокруг звезд Хербига Ае / Ве: охота за деформациями, кольцами, самозатенением и смещениями во внутренних астрономических единицах». был опубликован в Астрономия и Астрофизика .