Примерно в 1000 световых годах от Земли находится космическая структура, известная как IRAS 23077+6707 (IRAS 23077), напоминающая гигантскую бабочку. Киприан Т. Бергеа, астроном Военно-морской обсерватории США, впервые наблюдал эту структуру в 2016 году с помощью панорамного обзорного телескопа и системы быстрого реагирования (Pan-STARRS). К удивлению многих, структура оставалась неизменной в течение многих лет, что заставило некоторых задаться вопросом, чем может быть IRAS 2307.
Недавно две международные группы астрономов провели последующие наблюдения с использованием субмиллиметровой решетки Смитсоновской астрофизической обсерватории (SAO) на Гавайях, чтобы лучше понять IRAS 2307. В серии статей, описывающих свои открытия, команды показали, что IRAS 23077 на самом деле является молодая звезда, окруженная массивным протопланетным диском обломков, крупнейшим из когда-либо наблюдавшихся. Это открытие предлагает новое понимание формирования планет и окружающей среды, в которой это происходит.
В первой статье, возглавляемой Бергеа, сообщается об открытии того, что IRAS 23077 — это молодая звезда, расположенная в центре того, что выглядело как огромный планетообразующий диск. Во второй статье, возглавляемой постдоком CfA Кристиной Монш, исследователи подтверждают открытие этого протопланетного диска, используя данные Pan-STARRS и субмиллиметровой решетки (SMA). Первая статья принята к публикации, вторая была опубликована 13 мая в Письма из астрофизического журнала (соответственно).
Протопланетные диски — это, по сути, планетарные питомники, состоящие из газа и пыли, которые оседают вокруг недавно образовавшихся звезд. Со временем эти диски превращаются в кольца, поскольку материал объединяется в протопланеты на определенных орбитах, где они в конечном итоге становятся каменистыми планетами, газовыми гигантами и ледяными телами. Астрономы могут использовать эти диски для ограничения размера и массы молодых звезд, поскольку они вращаются по определенной схеме. К сожалению, получение точных наблюдений за этими дисками иногда затруднено из-за того, как они ориентированы относительно Земли.
В то время как некоторые диски кажутся «лицом вперед», поскольку они полностью видны земным наблюдателям, некоторые диски, образующие планеты (например, IRAS 23077), видны только «с ребра», то есть диск затеняет свет, исходящий от родительской звезды. Тем не менее, следы пыли и газа на этих дисках все еще яркие на миллиметровых волнах, что и наблюдает SMA. Когда команды Pan-STARRS и SWA наблюдали IRAS 23077, используя объединенную мощность своих обсерваторий, они были весьма удивлены увиденным.
Кристина Монш, астрофизик SAO и научный сотрудник CfA, возглавила кампанию SMA. Вот как она рассказала о своих выводах в недавнем пресс-релизе CfA:
«После того, как мы узнали об этом возможном планетообразующем диске из данных Pan-STARRS, мы захотели наблюдать его с помощью SMA, что позволило нам понять его физическую природу. То, что мы обнаружили, было невероятным — свидетельство того, что это был самый большой диск, образующий планеты, когда-либо обнаруженный. Он чрезвычайно богат пылью и газом, которые, как мы знаем, являются строительными блоками планет».
«Данные SMA дают нам убедительное доказательство того, что это диск, и в сочетании с оценкой расстояния до системы, что он вращается вокруг звезды, вероятно, в два-четыре раза более массивной, чем наше собственное Солнце. По данным SMA мы также можем взвесить пыль и газ в этом планетарном питомнике, в котором, как мы обнаружили, достаточно материала для формирования многих планет-гигантов – и на расстояниях, более чем в 300 раз превышающих расстояние между Солнцем и Юпитером!»
После того, как Бергеа наблюдал IRAS 23077, он предложил прозвище «Чивито Дракулы», которое отдало дань уважения «Гамбургеру Гомеса», другому протопланетному диску, который виден только с ребра. Во-первых, поскольку Бергеа вырос в регионе Трансильвания в Румынии, недалеко от места, где жил Влад Цепеш (вдохновитель сказки Брэма Стокера), он предложил Дракулу. Выросшая в Уругвае, соавтор Бергеа Ана предложила «чивито», сэндвич, похожий на гамбургер, и национальное блюдо страны ее предков. Сказал соавтор Джошуа Беннетт Ловелл, астрофизик SAO и научный сотрудник SMA в CfA:
«Открытие такой обширной и яркой структуры, как IRAS 23077, ставит некоторые важные вопросы. Сколько еще этих объектов мы пропустили? Дальнейшее изучение IRAS 23077 необходимо для изучения возможных путей формирования планет в этой экстремальной молодой среде и того, как они могут сравниться с популяциями экзопланет, наблюдаемыми вокруг далеких звезд, более массивных, чем наше Солнце».
Открытие этого диска также стимулирует астрономов к поиску подобных объектов в нашей галактике. Эти наблюдения могут дать ценную информацию о планетных системах на самой ранней стадии формирования, что может привести к новому пониманию того, как возникла Солнечная система. SMA — это комплекс телескопов на Гавайях, которыми совместно управляют Смитсоновская астрофизическая обсерватория (SAO) в Гарвардском и Смитсоновском центре астрофизики (CfA) и Институт астрономии и астрофизики Академии Синика (ASIAA) на Тайване.
Дополнительная литература: CfA
