Міжнародна команда вчених з допомогою антеною решітки ALMA зробила перше закінчене зображення в міліметровому діапазоні кільця з пилових уламків, навколишнього молоду зірку Фомальгаут (Fomalhaut). Ця дивовижна правильна асоціація дрібних каменів і газу, ймовірно, є результатом впливу екзокомет, які стикаються один з одним на зовнішніх рубежах планетарної системи, розташованої від Землі на відстані 25 світлових років.

Складне зображення зоряної системи Фомальгаут. Дані ALMA показані помаранчевим і демонструють віддалений осколковий диск з сильним ексцентриситетом. Центральна точка - емісія зірки, яку не вдалося вирішити за допомогою апаратури, тут містяться дві маси Сонця. Оптичні дані від космічного телескопа "Хаббл" показані синім. Темна область - маска коронографа, яка пригнічує світло від центральної зірки. Джерело: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), M. MacGregor; NASA / ESA Hubble, P. Kalas; B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)

Більш ранні спостереження ALMA за цією зіркою, проведені в 2012 році, коли телескопи ще перебували в процесі будівництва, показали тільки приблизно половину всіх деталей цього осколкового диска. І, хоча, то перше зображення було тільки тестом можливостей ALMA, сама решітка володіла таким потенціалом, що отримана інформація вже тоді вказала дивовижні натяки на природу і можливе походження цього диска.

Нові спостереження від ALMA відкривають новий приголомшливий вид на ці розпечені уламки в повному обсязі. Ці дані також припускаю, що між крижаним вмістом комет в системі Фомальгаут і кометами в Сонячній Системі є загальні хімічні риси.

"ALMA надала нам приголомшливо чітке зображення повністю сформованого осколкового диска. Ми, нарешті, можемо бачити чітко визначену форму диска, який може багато нам розповісти про основну планетарну систему, яка відповідальна за таку виразну зовнішність ", - Мередіт Макгрегор, астроном в Гарвард-Смітсонівському центрі астрофізики і провідний автор однієї з двох статей, прийнятих для публікації у виданні Королівського Астрономічного Товариства, що описують ці спостереження.

Фомальгаут є відносно близькій сусідній до нас зоряної системою і однією з двадцяти, у яких екзопланети вдавалося спостерігати безпосередньо. Система у цієї зірки має вік приблизно в 440 мільйонів років або приблизно одну десяту віку Сонячної Системи. Як випливає з опублікованого зображення ALMA, красива смуга з крижаного пилу шириною приблизно в 2 мільярди кілометрів сформувалася на відстані 20 мільярдів кілометрів від зірки.

Осколкові диски є звичайними рисами молодих зірок і являють собою дуже динамічний і хаотичний період в історії зоряних систем. Астрономи вважають, що вони формуються в результаті зіткнень комет та інших планетезималей на зовнішніх кордонах недавно сформувалася планетарної системи. Решта уламки від цих зіткнень поглинають світло від своєї зірки і вдруге переизлучают ту енергію у вигляді слабкого світіння міліметрового діапазону, який і може бути вивчений за допомогою ALMA.

Використовуючи отримані нові дані і докладні комп'ютерні моделі, дослідники змогли обчислити точне розташування, ширину і геометрію диска. Ці параметри підтверджують, що таке вузьке кільце, ймовірно, утворилося в результаті гравітаційного впливу планет в системі. Нові спостереження ALMA також остаточно доводять явище "напруження апоцентра", передбаченого Маргарет Пен з Массачусетського технологічного інституту в статті за 2016 рік. Вона є співавтором і цих досліджень.

Зображення осколкового диска в зоряній системі Фомальгаут від решітки ALMA. Кільце розташоване на відстані 20 мільярдів кілометрів від зірки і має ширину в 2 мільярди кілометрів. Джерело: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO); M. MacGregor

Як і всі об'єкти з витягнутими орбітами, пиловий матеріал в диску навколо зірки Фомальгаут переміщається повільніше на видаленні від зірки і швидше у внутрішніх регіонах. Оскільки пил сповільнюється, вона має властивість накопичуватися, формуючи більш щільні концентрації у віддалених частинах. Ці щільні області можуть бути помічені в даних ALMA у вигляді більш яскравого випромінювання в міліметрових хвилях. А використовуючи той же набір даних, але зосередившись на інших сигналах міліметрового діапазону, природно випускаються молекулами в космосі, дослідники також виявили великі скупчення моноокиси вуглецю в тому ж місці, де розташований сам диск.

"Ці дані дозволили нам зрозуміти те, що поширення моноокиси вуглецю і діоксиду вуглецю навколо цієї зірки збігається з наявністю цих елементів в кометах Сонячної Системи. Ця хімічна спорідненість може вказати на подібності в умовах формування комет на зовнішніх кордонах системи Фомальгаут і нашої власної ", - Лука Матра з Кембриджського університету, провідний автор другої статті.

Матра і його колеги вважають, що це добре спостерігається осколковий диск і дивно схоже хімічне наповнення системи може говорити про те, що вона в даний час знаходиться в епохи пізньої важкої бомбардування (Late Heavy Bombardment). Такий період в Сонячній Системі був 4 мільярди років тому, коли Земля й інші планети піддавалися ударам безлічі астероїдів і комет, що залишилися з часів формування Сонячної Системи.

"Двадцять років тому кращі телескопи міліметрового діапазону отримали перші нечіткі кадри зерен піску, що обертаються навколо зірки Фомальгаут. Тепер, завдяки повноцінним можливостям ALMA можна спостерігати диск цілком. Ми сподіваємося, що одного разу ми зможемо виявити планети, що впливають на цей пил ", - Пол Калас, астроном в Каліфорнійському університеті в Берлкі, наукових керівник цих спостережень.

За інформацією Національної радіоастрономічної обсерваторії .

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.