Астрономы открыли новое явление в протопланетных дисках

Выявлено новое явление, названное эффектом "колебательной тени", описывающее ориентацию дисков в планетарных системах при их формировании и движение дисков вокруг звезды-хозяина. Эффект также дает подсказку, как они могут эволюционировать со временем.

Новую работу на Национальной астрономической встрече-2022 в Ворицком университете представила др. Ребекка Нилон, рассказывают в Королевском астрономическом обществе, передают OstanniPodii.com.

Звезды рождаются, когда большое газопылевое облако коллапсирует, то есть самосжимается. Остатки вещества, не попадающие в звезду, остаются вращаться вокруг него, подобно тому, как вода кружит вокруг стока, прежде чем вытечь. Эта масса кружащихся газа и пыли называется протопланетным диском, и именно в нем рождаются подобные Земле планеты.

Часто считается, что протопланетные диски по форме напоминают обеденные тарелки — тонкие, круглые и плоские. Однако последние снимки, сделанные телескопом Атакамский миллиметровый/субмиллиметровый массив (ALMA), показывают, что это не всегда так. На некоторых наблюдаемых ALMA дисках есть тени, когда часть диска расположена ближе к звезде, блокирует часть звездного света и отбрасывает тень на внешнюю часть диска. Из этой картины теней можно заключить, что внутренняя часть диска ориентирована иначе, чем внешняя — это то, что называется ломаным диском.

В этом исследовании команда использовала высокопроизводительные компьютеры для трехмерной симуляции ломаного диска. Затем они провели имитацию наблюдения, смоделировав, как выглядел бы такой диск при наблюдении в телескопе и как бы он менялся со временем.

Когда внутренний диск двигался под действием гравитационного тяготения центральной звезды, отбрасываемая им тень перемещалась по внешнему диску. Но вместо того, чтобы тень двигалась по диску, как часовая стрелка, как ожидалось, она раскачивалась вперед-назад, как качели. Таким образом, хотя внутренний диск продолжал вращаться в том же направлении, его тень выглядела так, будто она качалась вперед и назад. Команда предполагает, что это связано с эффектом геометрической проекции, который, вероятно, происходит во всех ломаных дисках.

Нилон говорит: "JWST обещает предоставить нам возможность взглянуть на эмбриональные планетарные системы в беспрецедентных деталях, и с помощью новых моделей мы сможем узнать гораздо больше о рождении планет".

Фильм создан на основе 3D-симуляции диска в формирующейся планетарной системе. Внутренний диск отбрасывает тени на внешний диск, которые раскачиваются взад и вперед. Credit: Rebecca Nealon / University of Warwick

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.