eso1432ru — Научный релиз

У соседней звезды найдено два семейства комет

Вокруг Беты Живописца обращается крупнейшая популяция экзокомет

22 октября 2014 г.

В обсерватории ESO Ла Силья (Чили) с помощью приемника HARPS проведена самая полная в истории астрономии каталогизация комет, обращающихся вокруг другой звезды. Группа французских астрономов изучила почти 500 индивидуальных «экзокомет», принадлежащих системе звезды Бета Живописца (Beta Pictoris), и установила, что они образуют два различных семейства: старые кометы, которые уже совершили множество оборотов вокруг материнской звезды, и более молодые, вероятно образовавшиеся в результате недавнего разрушения одного или нескольких объектов большего размера. Новые результаты будут опубликованы в журнале Nature 23 октября 2014 года.

Бета Живописца (Beta Pictoris) – молодая звезда, расположенная примерно в 63 световых годах от Солнца. Ей всего около 20 миллионов лет и она окружена массивным диском — очень молодой планетной системой, в которой большое количество газа и пыли выделяется кометами и образуется в результате столкновений астероидов.

Флавьен Кифер (Flavien Kiefer, IAP/CNRS/UPMC), руководитель нового исследования, рассказывает: “Бета Живописца – интереснейший объект! Детальные наблюдения экзокомет вокруг  этой звезды помогают нам понять, какие процессы происходят в молодых планетных системах.”

Уже в течение почти тридцати лет астрономы наблюдают очень слабые изменения светового потока от Беты Живописца, которые, как полагают, обусловлены прохождениями комет перед диском звезды. Кометы – это малые тела размером всего в несколько километров в поперечнике, но в их составе много льда, который испаряется при приближении кометы к звезде. Образующиеся в результате гигантские газо-пылевые кометные хвосты могут поглощать довольно много света. Слабое свечение самих экзокомет теряется в ярком сиянии материнской звезды, и поэтому их прямые наблюдения с Земли невозможны.

Исследуя экзокометы в системе Беты Живописца, ученые проанализировали более 1000 индивидуальных наблюдений, выполненных между 2003 и 2011 годами с приемником HARPS, смонтированном на 3.6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силья в Чили.

Астрономы получили выборку из 493 различных экзокомет. Некоторые из них наблюдались несколько раз и продолжительность их наблюдений достигала нескольких часов. Тщательный анализ наблюдений позволил вычислить скорости и размеры газовых облаков, связанных с кометами. Для каждой кометы удалось получить и некоторые параметры орбиты, например, ее форму и ориентацию, а также расстояние от кометы до материнской звезды.

Исследование нескольких сотен экзокомет, принадлежащих одной и той же внесолнечной планетной системе, проведено впервые в истории астрономии. В результате выявлено два различных семейства комет: одно из них состоит из старых объектов, орбиты которых установились под влиянием массивной планеты [1], а другое вероятно возникло в результате недавно произошедшего разрушения одного или нескольких тел большего размера. В Солнечной системе тоже имеются различные кометные семейства.

Экзокометы первого семейства отличаются большим разнообразием орбит и выделяют сравнительно немного газа и пыли. Это может объясняться тем, что за долгую историю обращения вокруг материнской звезды такие кометы уже истощили свои запасы льда [2].

Экзокометы второго семейства гораздо активнее, а их орбиты почти идентичны [3]. Это позволяет предположить, что все они имеют общее происхождение – вероятно, в результате разрушения объекта большего размера, осколки которого приобрели орбиты, проходящие вблизи материнской звезды.

Флавьен Кифер заключает: “Впервые выполнено статистическое исследование, позволившее определить физические свойства и орбиты большого количества экзокомет. Эта работа имеет большое значение для понимания механизмов, которые работали и в Солнечной системе непосредственно после ее образования 4.5 миллиарда лет назад”.

Примечания

[1] На расстоянии около миллиарда километров от Беты Живописца обнаружена обращающаяся вокруг нее планета-гигант Beta Pictoris b. Методами адаптивной оптики получены ее прямые изображения с высоким угловым разрешением.

[2] Более того, эксцентриситеты и ориентация орбит этих комет оказались в точности такими, какие предсказаны для комет, находящихся в орбитальном резонансе с планетой большой массы. Параметры комет первого семейства показывают, что эта планета должна находиться в 700 миллионах километров от материнской звезды — то есть, близко к тому расстоянию, которое получен для планеты Beta Pictoris b.

[3] Это делает их похожими на кометы семейства Кройца в Солнечной системе и на фрагменты кометы Шумейкера-Леви 9, столкнувшиеся с Юпитером в июле 1994 года.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье "Two families of exocomets in the Beta Pictoris system"дет, которая будет опубликована в журнале Nature 23 октября 2014 г.

Состав исследовательской группы: F. Kiefer (Institut d’astrophysique de Paris [IAP], CNRS, Université Pierre & Marie Curie-Paris 6, Paris, France), A. Lecavelier des Etangs (IAP), J. Boissier (Institut de radioastronomie millimétrique, Saint Martin d’Hères, France), A. Vidal-Madjar (IAP), H. Beust (Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble [IPAG], CNRS, Université Joseph Fourier-Grenoble 1, Grenoble, France), A.-M. Lagrange (IPAG), G. Hébrard (IAP) и R. Ferlet (IAP).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция. 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 передовой 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 – крупнейшем из существующих астрономических проектов. 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

• Текст статьи в журнале Nature
• Фото Ла Силья
• Фото HARPS

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-812-363-7786
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: km@gao.spb.ru

Alain Lecavelier des Etangs
Institut d'astrophysique de Paris (IAP)/CNRS/UPMC
France
Телефон: +33-1-44-32-80-77
Сотовый: +33 6 21 75 12 03
Email: lecaveli@iap.fr

Flavien Kiefer
Institut d'astrophysique de Paris (IAP)/CNRS/UPMC and School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University
France / Israel
Телефон: +972-502-838-163
Email: kiefer@iap.fr

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1432.