«Хаббл» помог изучить структуру остаточного диска у далекой звезды

Астрономы при помощи космического телескопа «Хаббл» разглядели детали остаточного диска у молодой звезды HR 4796A и оценили распределение пыли в диске и его параметры. Это может помочь объяснить механизмы образования крупных планет и ограничения на их массы и размеры, а также эволюцию самих дисков. Статья опубликована в журнале The Astronomical Journal, кратко о результатах работы рассказывается на сайте телескопа «Хаббл».

Остаточный диск представляет собой вращающийся диск из газа, пыли и обломков, наблюдающийся вокруг как молодых, так и старых звезд (даже нейтронных). Для молодых звезд остаточный диск это следующая стадия развития системы после фазы протопланетного диска. В этот период диск содержит большое количество пыли, образующей при столкновении планетезималей, планет или астероидов, располагается он на больших расстояния от звезды (аналоги Пояса Койпера в Солнечной Системе). Впоследствии частота столкновений падает и диск постепенно рассеивается под действием излучения звезды. Такие объекты хорошо обнаруживаются в инфракрасном диапазоне из-за обилия пыли, которая поглощает излучение звезды и переизлучает его, впервые остаточный диск был обнаружен в 1980-х годах у звезды Бета Живописца.

В новом исследовании астрономы рассказывают о результатах наблюдений остаточного диска у звезды HR 4796A. Это звезда спектрального класса A0, в два раза массивнее Солнца, входящая в двойную систему, которая расположена на расстоянии 237 световых лет от Земли в созвездии Центавра. Возраст HR 4796A оценивается в восемь миллионов лет. Наличие околозвездного диска у звезды было установлено в 1998 году, в дальнейшем эта цель неоднократно использовалась для калибровки систем и инструментов различных крупных наземных телескопов. Ученые анализировали данные, собранные в оптическом диапазоне в 2015 году с использованием коронографа спектрографа STIS, который установлен на телескопе «Хаббл».

Полученная картина строения диска выглядит следующим образом. Вокруг звезды находится пылевое кольцо, размером около 11 миллиардов километров (23 астрономических единицы) в поперечнике, состоящее из мелкой пыли микронных размеров. Кольцо находится внутри гораздо более крупной, асимметричной пылевой структуры. Размер всей пылевой системы оценивается в 240 миллиардов километров в поперечнике (875 астрономических единиц) — по крайней мере, именно до таких границ наблюдается рассеяние света звезды на пылинках. Общее количество обломочного материала за пределами внутреннего кольца составляет примерно 12 процентов от всей массы обломков, наблюдающихся в оптическом диапазоне. Объяснений асимметричной картины внешней части системы два — взаимодействие с межзвездной средой при движении звезды (на это указывает форма внешнего края диска, похожая на головную ударную волну) и влияние второго компонента системы, красного карлика М-типа HR 4796B.

Ранее мы рассказывали о том, как был найден водяной лед в протопланетном диске, как астрофизики впервые обнаружили спиральные рукава в пылевом диске вокруг очень молодой звезды и где находится древнейший околозвездный диск, известный на сегодняшний день.

Александр Войтюк