Науковці вже достатньо давно знають, що навколо зорі Фомальгаут існує потужне уламкове кільце. Причина цього — планета, що спотворює його форму.
Загадка диска зорі Фомальгаут
Астрономи, що використовують Великий міліметровий / субміліметровий масив Атакама (ALMA), отримали зображення найвищої роздільної здатності на сьогодні, яке відкриває нові подробиці незвичної та загадкової архітектури диска уламків, що оточує Фомальгаут, одну з найяскравіших і найкраще вивчених зір у нашому космічному сусідстві.
Дискові структури з уламків є величезними поясами пилу та кам’янистих тіл, схожими на пояс астероїдів нашої Сонячної системи, але набагато більшими. Непропорційність (або ексцентриситет) диска Фомальгаута захоплює астрономів вже майже два десятиліття.
Міжнародна дослідницька команда на чолі з астрономами Центру астрофізики (Гарвард, Смітсонівський інститут та Університет Джона Гопкінса) опублікувала дві статті, що аналізують ці нові спостереження. Науковці виявили, що диск Фомальгаута не просто ексцентричний — його ексцентриситет змінюється залежно від відстані до зорі.
Новий підхід до моделювання диска
На відміну від попередніх моделей, які припускали рівномірний, або «фіксований» ексцентриситет, їхня нова модель, розроблена на основі даних, показує, що форма диска стає менш витягнутою (або менш ексцентричною) з подальшою відстанню від Фомальгаута. Ця морфологія відома як негативний градієнт ексцентриситету. Ви можете уявити собі зсуви між зорею та центром кільця, що дуже схоже на кільця Сатурна, якби Сатурн не сидів акуратно посередині.
Використовуючи зображення ALMA високої роздільної здатності на довжинах хвиль 1,3 мм, команда налаштувала нову модель для даних, яка враховує радіус, ширину та асиметрії диска, з ексцентричною моделлю кільця, яка може змінювати свій ексцентриситет із відстанню від зорі. Найкраща модель вказала на різке зменшення ексцентриситету з відстанню, як і передбачалося динамічними теоріями того, як планети можуть формувати диски уламків, але їх досі не спостерігали у Всесвіті.
Давні приховані планети
Цей негативний градієнт надає підказки щодо прихованих планет, наразі невидимих для астрономів, що обертаються навколо Фомальгаута. Нова модель вказує на те, що масивна планета, що обертається всередині диска Фомальгаута, могла сформувати його профіль ексцентриситету на ранніх стадіях історії екзопланетної системи. Незвична форма диска уламків, ймовірно, сформувалася в юності системи, під час фази протопланетного диска, і зберігається в такому вигляді понад 400 млн років, завдяки постійному притяганню та відштовхуванню цієї планети.
Команда науковців також виключила можливість того, що ексцентриситет кільця фіксований щодо відстані від зорі. Тобто дослідники не змогли знайти модель із фіксованим ексцентриситетом, яка могла б пояснити незвичайні особливості в диску Фомальгаута. Порівнюючи старі та нові моделі, науковці тепер можуть краще інтерпретувати цей диск і відновити історію та сучасний стан цієї динамічної системи.
Дослідники сподіваються, що ця нова модель буде додатково протестована з використанням нових спостережень ALMA, які нещодавно були затверджені. Вчені прагнуть знайти нові підказки, які допоможуть виявити приховану планету.
Команда поділилася кодом моделі ексцентриситету, розробленим для цього новоопублікованого дослідження, щоб інші астрономи могли застосувати його до подібних систем.
За матеріалами phys.org
