Данные мониторинга Spitzer системы RZ Psc: вверху — избыточные потоки 3,6 и 4,5 мкм, посередине — соответствующая цветовая температура, а внизу — кривые оптического блеска. Фото: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2310.12336.
Используя космические телескопы НАСА «Спитцер» и WISE, астрономы из обсерватории Стюарда и других мест наблюдали известную переменную звезду, обозначенную RZ Piscium. Они обнаружили, что околозвездный диск обломков звезды компактен и сильно возмущен. Об этом сообщается в статье, опубликованной 18 октября на сервере препринтов arXiv.
RZ Piscium (или для краткости RZ Psc) — переменная звезда типа UX Ориона, расположенная примерно в 600 световых годах от нас в созвездии Рыб, возраст которой оценивается от 30 до 50 миллионов лет. Известно, что за последние пять десятилетий звезда демонстрировала резкие нерегулярные оптические провалы, что указывает на наличие значительной массы газа и пыли, вращающейся вокруг нее.
Предыдущие наблюдения показали, что RZ Piscium содержит околозвездный пылевой диск и красный карлик (с массой около 0,12 солнечных масс) на предполагаемом расстоянии 22 а.е. Диск вращается вокруг главной звезды, но вторичная звезда, скорее всего, оказывает значительное влияние на сам диск, например, усекая внешний край диска и сильно перемешивая оставшиеся планетезимали.
Команда астрономов под руководством Кейт Су из обсерватории Стюарда в Тусоне, штат Аризона, решила поближе взглянуть на диск RZ Piscium, надеясь пролить больше света на его природу и свойства. Они проанализировали данные многолетнего мониторинга со спутников Spitzer и WISE, чтобы исследовать главным образом краткосрочную (еженедельную) и долгосрочную (ежемесячную или ежегодную) инфракрасную изменчивость этого диска.
«Мы представляем данные многолетнего инфракрасного мониторинга со спутников Spitzer и WISE для отслеживания деятельности по образованию/уничтожению внутреннего мусора на RZ Psc. Миллиметровые наблюдения вместе с SED. [spectral energy distribution] моделирование дает хорошую оценку общих свойств диска», — объяснили исследователи.
Исследование показало, что RZ Piscium имеет сильно возмущенный диск, видимый с ребра, с внутренним радиусом 0,1 а.е. и внешним радиусом 12 а.е. По оценкам, масса пыли на диске составляет от 0,0064 до 0,04 массы Земли, масса угарного газа — менее 0,00001 массы Земли, что приводит к очень низкому соотношению масс газа и пыли.
Таким образом, полученные данные позволяют предположить, что RZ Piscium содержит бедный газом диск обломков и развился из стадии богатого газом протопланетного диска. Наблюдения также показали, что выбросы мусора в диске варьируются в недельном масштабе, а самый длительный период без больших градусных изменений составляет около двух недель.
По мнению авторов статьи, анализ имеющихся данных показывает, что RZ Piscium ежегодно испытывает интенсивную столкновительную активность, эквивалентную полному разрушению астероида шириной 90 км. Такая активность может быть результатом планетарной миграции или планетарного рассеяния. Астрономы добавили, что диск RZ Piscium сильно возмущен либо недавно образовавшимися планетами-гигантами, либо его спутником с малой массой.
