|
Наклон протопланетного диска в тройной системе
|
|
|
|
Группа астрономов, использующая Атакамскую большую миллиметровую/субмиллиметровую антенную решетку (ALMA), зафиксировала массивный поток газа длиной в один триллион миль, или 0,2 световых года, питающий молодую тройную звездную систему GW Orionis. Эти новые наблюдения предоставляют самые убедительные на сегодняшний день доказательства того, как такие «потоки» могут наклонять и скручивать диски, в которых рождаются планеты. Результаты опубликованы в журнале The Astronomical Journal.
|
|
|
|
Тройные звезды и наклоненные диски GW Orionis
|
|
|
|
Эти новые наблюдения ALMA сосредоточены на GW Orionis, очень молодой системе, расположенной примерно в 1300 световых годах от нас в созвездии Ориона и содержащей три звезды, окруженные множеством колец из материала, из которого формируются планеты. Кольца в этой системе, как известно, наклонены под разными углами, а не лежат в одной плоской плоскости, что делает GW Orionis естественной лабораторией для изучения формирования необычной планетной архитектуры.
|
|
|
|
Группа под руководством Марии Галлоуэй-Сприетсма, аспирантки Университета Флориды, измерила движение стримера и сравнила его движение, известное как угловой момент, с ориентацией колец системы. Они обнаружили, что траектория стримера точно совпадает с траекторией внешнего пылевого кольца, но сильно смещена относительно внутреннего кольца, что указывает на вероятную причинно-следственную связь между падающим материалом и наклоном внешнего кольца.
|
|
|
|
|
|
|
«Предыдущие исследования GW Orionis показали, что внутреннее, среднее и внешнее кольца системы смещены, причем каждое кольцо наклонено под разным углом. Когда наша команда смоделировала падение этого стримера, мы обнаружили, что угол, под которым он ударяется о диск, точно совпадает с углом внешнего кольца», — сказала Галлоуэй-Сприетсма.
|
|
|
|
На протяжении десятилетий диаграммы в учебниках показывали, как молодые планетные системы формируются спокойно из плоских, упорядоченных дисков газа и пыли. Новый результат, полученный с помощью ALMA, подтверждает более динамичную картину, в которой комковатые, турбулентные потоки из окружающей среды могут изменять форму дисков на поздних стадиях их эволюции и потенциально устанавливать планеты на орбиты, наклоненные или даже противоположные вращению их звезды.
|
|
|
|
Возможности ALMA оказались лучшим инструментом для исследований
|
|
|
|
«Ничего из этого не было бы возможно без ALMA. ALMA обладает самым высоким разрешением, доступным для этих длин волн. Архивные данные позволили астрономам увидеть эти пылевые кольца с высоким разрешением, чтобы смоделировать их относительные смещения, и теперь наши наблюдения используют все три массива ALMA — 12-метровый, 7-метровый и Total Power — чтобы увеличить масштаб и увидеть всю протяженность потока, поэтому наблюдения с помощью ALMA накапливаются год за годом», — сказала Галлоуэй-Спритсма.
|
|
|
|
Уникальные возможности ALMA позволили Галлоуэй-Сприетсма и её команде глубже изучить данные. «Благодаря высокой чувствительности ALMA мы смогли исследовать кинематику стримера с помощью данных о молекулярных линиях», — добавила Галлоуэй-Сприетсма.
|
|
|
|
Наблюдая молекулярные линии 12CO и 13CO с помощью ALMA, Галлоуэй-Сприетсма и её команда обнаружили, что полный угловой момент стримера значительно меньше, чем у диска Ориона, подверженного гравитационным волнам. Это означает, что динамика этой системы, вероятно, отражает более поздние стадии этого явления аккреции.
|
|
|
|
«Предполагаемый угловой момент стримера меньше, чем у внешнего диска, поэтому это означает, что стример не должен значительно смещать диск дальше. В прошлом он, вероятно, обладал большим угловым моментом, и это позволяло диску смещаться», — сказал Джехан Бэ, доцент астрономии в Университете Флориды, соавтор исследования и научный руководитель диссертации Галлоуэй-Спритсма.
|
|
|
|
Будущие исследования GW Orionis
|
|
|
|
Астрономы надеются изучить больше молодых систем со стримерами, чтобы выяснить, насколько распространен этот механизм и может ли он объяснить другие загадочные особенности известных экзопланетных систем, такие как необычные наклоны орбит и химические сигнатуры. Будущие наблюдения GW Orionis с помощью ALMA будут направлены на поиск молекул, отслеживающих ударную волну, включая серосодержащие соединения, чтобы точно определить, где стример врезается в диск и как это столкновение изменяет исходный материал для формирования планеты.
|
|
|
|
Источник
|
