|
Обнаружены протопланеты вокруг молодой звезды
|
|
|
|
Молодая звезда TW Hydrae играет в «теневых марионеток», а ученые наблюдают за ней с помощью космического телескопа НАСА «Хаббл». В 2017 году астрономы сообщили об обнаружении тени, проходящей по поверхности огромного газопылевого диска в форме блина, окружающего красную карликовую звезду. Тень исходит не от планеты, а от внутреннего диска, слегка наклоненного относительно гораздо большего внешнего диска, из-за чего он отбрасывает тень. Одно из объяснений состоит в том, что гравитация невидимой планеты втягивает пыль и газ на наклонную орбиту планеты. Теперь вторая тень — играющая в прятки — появилась всего за несколько лет между наблюдениями, хранящимися в архиве MAST Хаббла. Это может быть еще один диск, расположенный внутри системы. Два диска, вероятно, свидетельствуют о том, что пара планет находится в стадии строительства.
|
|
|
|
Возраст TW Hydrae менее 10 миллионов лет, и она находится на расстоянии около 200 световых лет от нас. В своем младенчестве наша Солнечная система могла напоминать систему TW Hydrae около 4,6 миллиарда лет назад. Поскольку система TW Hydrae наклонена почти лицом к нашему взгляду с Земли, она является оптимальной целью для получения мишени с высоты птичьего полета на планетарную строительную площадку. Вторая тень была обнаружена в наблюдениях, полученных 6 июня 2021 года в рамках многолетней программы, предназначенной для отслеживания теней в околозвездных дисках. Джон Дебес из AURA/STScI Европейского космического агентства в Научном институте космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд, сравнил диск TW Hydrae с наблюдениями Хаббла, сделанными несколько лет назад.
|
|
|
«Мы обнаружили, что тень сделала что-то совершенно другое», — сказал Дебес, главный исследователь и ведущий автор исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal. «Когда я впервые посмотрел на данные, я подумал, что что-то пошло не так с наблюдением, потому что это было не то, чего я ожидал. Сначала я был сбит с толку, и все мои сотрудники спросили: что происходит? почесать затылок, и нам потребовалось некоторое время, чтобы найти объяснение». Лучшее решение, которое придумала команда, заключается в том, что есть два смещенных диска, отбрасывающих тени. Они были так близко друг к другу в более раннем наблюдении, что их не заметили. Со временем они теперь разделились и разделились на две тени. «Мы никогда раньше не видели такого на протопланетном диске. Это делает систему намного сложнее, чем мы изначально думали», — сказал он.
|
|
|
|
Самое простое объяснение состоит в том, что смещенные диски, вероятно, вызваны гравитационным притяжением двух планет в немного разных орбитальных плоскостях. Хаббл собирает целостное представление об архитектуре системы. Диски могут быть заменителями планет, которые перекрывают друг друга, вращаясь вокруг звезды. Это похоже на вращение двух виниловых грампластинок с немного разными скоростями. Иногда метки совпадают, но тогда одна опережает другую. «Это предполагает, что две планеты должны быть достаточно близко друг к другу. Если бы одна двигалась намного быстрее другой, это было бы замечено в более ранних наблюдениях. Это похоже на две гоночные машины, которые находятся близко друг к другу, но одна медленно обгоняет и обгоняет другого», — сказал Дебес.
|
|
|
|
Подозреваемые планеты расположены в регионе примерно на расстоянии Юпитера от нашего Солнца. И тени совершают один оборот вокруг звезды примерно каждые 15 лет — орбитальный период, который можно было бы ожидать на таком расстоянии от звезды. Кроме того, эти два внутренних диска наклонены примерно на пять-семь градусов относительно плоскости внешнего диска. Это сравнимо с диапазоном наклонения орбит внутри нашей Солнечной системы. «Это соответствует типичной архитектуре солнечной системы», — сказал Дебес. Внешний диск, на который падают тени, может в несколько раз превышать радиус пояса Койпера нашей Солнечной системы. В этом большем диске есть любопытная щель, которая в два раза превышает среднее расстояние Плутона от Солнца. Это может быть свидетельством существования третьей планеты в системе.
|
|
|
|
Любые внутренние планеты будет трудно обнаружить, потому что их свет будет потерян в ярком свете звезды. Кроме того, пыль в системе будет приглушать их отраженный свет. Космическая обсерватория ESA Gaia, возможно, сможет измерить колебание звезды, если за нее будут тянуть планеты с массой Юпитера, но на это потребуются годы, учитывая длинные орбитальные периоды. Данные TW Hydrae взяты из спектрографа изображений космического телескопа Хаббла. Инфракрасное зрение космического телескопа Джеймса Уэбба также может показать тени более подробно.
|
|
|
|
Источник
|
