Получено самое детальное изображение протопланетного диска

Это новое изображение, полученное на телескопе ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) позволяет с небывалыми подробностями разглядеть протопланетный диск вокруг близкой к нам и похожей на Солнце звезды TW Гидры. В диске просматривается привлекающий особое внимание просвет на том же расстоянии от звезды, на каком Земля отстоит от Солнца – это может означать, что там начинает формироваться новорожденная планета, похожая на нашу Землю, а может быть и более массивная «сверх-земля».

Звезда TW Hydrae – популярная мишень для астрономов из-за своей близости к Земле (ее отделяет от нас всего 175 световых лет) и из-за своей крайней молодости (каких-то 10 миллионов лет). К тому же, ее протопланетный диск виден с Земли плашмя, что дает нам редкую возможность рассмотреть его целиком без проекционных искажений.

"Предшествующие исследования TW Гидры с оптическими и радиотелескопами подтвердили наличие у нее яркого диска, детали которого позволяют с большой вероятностью предполагать, что в нем началось гравитационное слипание будущих планет", — говорит Шон Эндрюс (Sean Andrews) из Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) в Кембридже, штат Массачусетс, США, основной автор работы, публикуемой сегодня в Astrophysical Journal Letters. "Новые изображения, полученные на телескопе ALMA, показывают нам этот диск с беспрецедентными подробностями. Мы видим в нем группы концентрических пылевых колец, разделенных темными промежутками, а некоторые интригующие детали могут означать, что в нем формируется планета с такой же орбитой, как у Земли".

Другие хорошо заметные на новых изображениях просветы в диске расположены на расстояниях в три и шесть миллиардов километров от центральной звезды, что в Солнечной системе соответствует средним расстояниям от Солнца Урана и Плутона. Эти промежутки тоже, скорее всего, являются результатом процесса слипания частиц и формирования планет, которые «сгребают» на себя пыль и газ в соответствующих участках диска.

Новые наблюдения TW Hyd были выполнены на волне слабого радиоизлучения зерен пыли размерами около миллиметра. Детали, выявленные на них, имеют порядок расстояния от Земли до Солнца (около 150 миллионов километров). Столь высокое пространственное разрешение было достигнуто благодаря специальной конфигурации антенной решетки ALMA с длинной базой. Когда антенны ALMA находятся на максимальном удалении до 15 километров, телескоп способен различать мельчайшие детали. "Полученное пространственное разрешение протопланетного диска – рекордное для ALMA, и вряд ли этот рекорд удастся превзойти в скором будущем!" – говорит Эндрюс [1].

"TW Гидры – особенная звезда. Ее протопланетный диск – ближайший к Земле из известных. Он, что вполне возможно, очень похож на протопланетный диск вокруг нашего Солнца, когда ему было всего 10 миллионов лет", — добавляет соавтор работы Дэвид Уилнер (David Wilner), также сотрудник Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра.


Предыдущие наблюдения на ALMA другой протопланетной системы HL Tauri показали, что даже в более молодых протопланетных дисках возрастом всего в миллион лет могут проявляться схожие признаки формирования планет. Изучая более старый диск TW Hydrae, астрономы надеются лучше понять эволюцию нашей собственной планеты и подобных планетных систем во всем Млечном Пути.

Сейчас астрономы хотят выяснить, насколько обычными являются такие детали в дисках вокруг других молодых звезд и как они могут изменяться в зависимости от времени или окружения.

[1] Угловое разрешение на изображениях HL Тельца того же порядка, как и в описываемых здесь наблюдениях, но так как TW Hyd значительно ближе к Земле, на новых изображениях видны более мелкие детали.