Kids

eso1301ru — Научный релиз

Наблюдения планетообразующих газовых потоков с телескопом ALMA

Обнаружены признаки существования газовых потоков, подпитывающих гигантские планеты

2 января 2013 г.

С телескопом ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) астрономы впервые наблюдали ключевую стадию рождения гигантских планет. Мощные потоки огромных масс газа пересекают разрыв в диске вещества вокруг молодой звезды. Это первые прямые наблюдения таких потоков – как полагают, они образуются гигантскими планетами, которые поглощают газ в процессе своего роста. Этот результат публикуется в журнале Nature 2 января 2013 г.

Международная группа астрономов изучала молодую звезду HD 142527, расположенную более, чем в 450 световых годах от Земли, и окруженную диском из газа и космической пыли — остатков облака, из которого образовалась эта звезда. Пылевой диск разделяется на внутреннюю и внешнюю части промежутком, который, как полагают, появился в результате влияния образующихся гигантских газовых планет, которые расчищают себе путь в процессе орбитального движения вокруг материнской звезды. Внутренний диск простирается от звезды примерно до размера орбиты Сатурна, внешний начинается в 14 раз дальше этого расстояния. Внешний диск не окружает звезду однородным кольцом – он имеет подковообразную форму, что, вероятно, объясняется гравитационным воздействием планет-гигантов, движущихся по орбитам вокруг звезды.

Теоретически гигантские планеты растут вследствие поглощения ими газа из внешнего диска; потоки этого газа образуют «мосты», пересекающие зазор между дисками.

Астрономы уже предсказывали существование таких потоков, но мы впервые смогли наблюдать их непосредственно”, -- говорит Симон Касассус (Simon Casassus) из Университета Чили, руководитель исследования. “Благодаря новому телескопу ALMA мы смогли провести прямые наблюдения, подтверждающие современные теории образования планет!

Касассус и его группа с телескопом ALMA наблюдали газ и космическую пыль в окрестности звезды в таких деталях и на таком близком расстоянии от звезды, какие другие телескопы не могли бы обеспечить. Субмиллиметровый диапазон длин волн, в котором работает ALMA, кроме того, нечувствителен к засветке от звезды, которая мешает наблюдениям в инфракрасном или видимом свете. О существовании зазора между внутреннем и внешним дисками было уже известно ранее, но группа зарегистрировала внутри промежутка присутствие диффузного газа и два плотных газовых потока, вытекающих из внешнего диска, пересекающих междисковое пространство и поглощаемых внутренним диском.

Мы думаем, что во внутреннем диске прячется гигантская планета, из-за которой эти струи и образуются. Планеты растут, заглатывая часть газа из внешнего диска, но они едоки очень неопрятные: остатки газа, которые пролетают «мимо рта», подпитывают внутренний диск”, -- говорит Себастьян Перец (Sebastián Pérez), член исследовательской группы, тоже из Университета Чили.

Наблюдения отвечают еще на один вопрос о диске вокруг HD 142527. Так как центральная звезда еще находится в процессе формирования и продолжает пожирать вещество внутреннего диска, этот диск уже был бы «переварен» звездой,  не получай он постоянной подпитки. Исследователи выяснили, что скорость, с которой остаточные газовые потоки падают на внутренний диск, как раз достаточна, чтобы и поддерживать объем внутреннего диска, и подкармливать растущую планету.

Еще одним открытием является и обнаружение диффузного газа в междисковом пространстве. "Астрономы давно уже искали этот газ, но до сих пор у нас были только косвенные свидетельства его присутствия. Теперь с помощью ALMA мы можем наблюдать его непосредственно", -- объясняет Геррит ван дер Плас (Gerrit van der Plas), еще один исследователь из Университета Чили.

Этот остаточный газ – еще одно свидетельство того, что газовые потоки обусловлены присутствием гигантских планет, а не каких-то еще более крупных объектов, вроде звезды-компаньона. "Вторая звезда расчистила бы зазор между дисками гораздо лучше, так что никакого остаточного газа не было бы. Измерив количество этого газа, мы можем попытаться оценить массы объектов, расчищающих междисковый зазор”, -- добавляет Перец.

А что можно сказать о самих планетах? Касассус считает, что в том, что его группа не наблюдала их непосредственно, ничего удивительного нет. “Мы искали эти планеты с другими сверхмощными инструментами на телескопах инфракрасного диапазона. Однако, по-видимому, эти формирующиеся планеты все еще глубоко погружены в почти полностью непрозрачные потоки газа и поэтому мало шансов увидеть их непосредственно”.

И все-таки астрономы ставят себе целью узнать больше о предполагаемых планетах путем изучения газовых потоков и диффузного газа. Телескоп ALMA находится в процессе строительства и еще не достиг предела своих возможностей. Когда он будет достроен, его разрешающая способность будет еще выше и тогда новые наблюдения газовых струй, возможно, позволят исследователям определить параметры планет, в том числе их массу.

Узнать больше

Исследование представлено в статье “Observations of gas flows inside a protoplanetary gap”, которая должна появиться в выпуске журнала Nature от 2 января 2013 г.

Состав исследовательской группы: S. Casassus (Universidad de Chile, Chile; Millennium Nucleus for Protoplanetary Disks — Ministry of Economy, Chilean Government), G. van der Plas (Universidad de Chile, Chile), S. Pérez M. (Universidad de Chile, Chile), W. R. F. Dent (Joint ALMA Observatory, Chile; European Southern Observatory, Chile), E. Fomalont (NRAO, USA), J. Hagelberg (Observatoire de Genève, Switzerland), A. Hales (Joint ALMA Observatory, Chile; NRAO, USA), A. Jordán (Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile), D. Mawet (European Southern Observatory, Chile), F. Ménard (CNRS / INSU, France; Universidad de Chile, Chile; CNRS / UJF Grenoble, France), A. Wootten (NRAO, USA), D. Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA), A. M. Hughes (U. C. Berkeley, USA), M. R. Schreiber (Universidad Valparaiso, Chile), J. H. Girard (European Southern Observatory, Chile), B. Ercolano (Ludwig-Maximillians-Universität, Germany), H. Canovas (Universidad Valparaiso, Chile), P. E. Román (University of Chile, Chile), V. Salinas (Universidad de Chile, Chile).

Международный астрономический инструмент ALMA (Большая Атакамская Миллиметровая / субмиллиметровая Решетка -- The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) совместный проект ученых Европы, Северной Америки и Восточной Азии, при участии Республики Чили. Строительство и эксплуатацию ALMA ведут от Европы Европейская Южная Обсерватория (ESO), от Северной Америки Национальная радиоастрономическая обсерватория (National Radio Astronomy Observatory -- NRAO), и от Восточной Азии Национальная радиоастрономическая обсерватория Японии (National Astronomical Observatory of Japan -- NAOJ). Организационно строительство, пуско-наладочные работы и эксплуатация ALMA совместно возглавляются и управляются в рамках Объединенной Обсерватории ALMA (The Joint ALMA Observatory, JAO).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы и самая продуктивная астрономическая обсерватория в мире. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Чешская Республика, Дания, Франция, Финляндия, Германия, Италия, Нидерланды, Португалия, Испания, Швеция, Швейцария и Объединенное Королевство. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой совершенной в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – величайшем астрономическом проекте в истории. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Сверхкрупного Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +78123637786
Сотовый: +79112122130
Email: km@gao.spb.ru

Simon Casassus
Universidad de Chile
Santiago, Chile
Телефон: +56 2 9771137
Email: scasassus@u.uchile.cl

Douglas Pierce-Price
ESO Public Information Officer
Garching, Germany
Телефон: +49 89 3200 6759
Email: dpiercep@eso.org

John Stoke
National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
Charlottesville, USA
Телефон: +1 434 244 6816
Email: jstoke@nrao.edu

Перевод пресс-релиза ESO eso1301.

О релизе

Релиз №:eso1301ru
Название:HD 142527
Тип:• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2013Natur.493..191C

Изображения

Так художник представляет себе диск и газовые потоки вокруг звезды HD 142527
Так художник представляет себе диск и газовые потоки вокруг звезды HD 142527
Наблюдения диска и газовых потоков вокруг звезды HD 142527 с телескопом ALMA
Наблюдения диска и газовых потоков вокруг звезды HD 142527 с телескопом ALMA
Околозвездный диск и газовые потоки вокруг HD 142527: сравнение наблюдений ALMA и эскиза художника
Околозвездный диск и газовые потоки вокруг HD 142527: сравнение наблюдений ALMA и эскиза художника
Положение молодой звезды HD 142527 в созвездии Волка (Lupus)
Положение молодой звезды HD 142527 в созвездии Волка (Lupus)

Видео

Так художник представляет себе диск и газовые потоки вокруг звезды HD 142527
Так художник представляет себе диск и газовые потоки вокруг звезды HD 142527
The young star HD 142527 (zoom)
The young star HD 142527 (zoom)
только на английском

Также смотрите наши