Наблюдение PDS 453 с высоким разрешением. VLT/СФЕРА Изображение поляризованной интенсивности 1,6 мкм с логарифмическим растяжением. Фото предоставлено: arXiv (2024 г.). DOI: 10.48550/arxiv.2411.04741
С помощью Очень Большого Телескопа ESO (VLT) международная группа астрономов исследовала ледяной протопланетный диск молодой звезды под названием PDS 453. Результаты нового исследования, опубликованные на сервере препринтов arXiv, предоставляют важную информацию о структуре и составе этого жесткого диска.
Протопланетные диски представляют собой важный этап формирования планет. Астрономы полагают, что окончательный состав планет зависит от химического процесса, происходящего в диске. Поэтому исследования начальной фазы формирования диска могут иметь решающее значение для улучшения знаний о формировании и эволюции планетезималей, планет и других объектов.
PDS 453 — молодая звезда F-типа средней массы, расположенная на расстоянии около 424 световых лет от нас в ассоциации OB Скорпиона-Центавра. Возраст звезды оценивается примерно в 5 миллионов лет, и считается, что она является промежуточным объектом между маломассивной звездой T Тельца и звездой Хербига Ae.
Протопланетный диск PDS 453 был впервые обнаружен в 2006 году. Это край диска с острым внешним краем, возможно, из-за отсечения соседним объектом-компаньоном. Предыдущие наблюдения этого диска показали, что он содержит водяной лед в слоях над средней плоскостью.
Недавно группа астрономов под руководством Лорин Мартинен из Университета Гренобль-Альпы во Франции использовала прибор VLT Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) для более детального изучения диска PDS 453. Исследование было дополнено данными камеры ближнего инфракрасного диапазона космического телескопа Хаббл и многообъектного спектрометра (NICMOS).
«В этой статье мы представляем архивные данные HST/NICMOS и новые данные VLT/SPHERE, обеспечивающие самое четкое и контрастное изображение диска на сегодняшний день», — пишут исследователи.
Наблюдения показали, что протопланетный диск PDS 453 имеет типичную морфологию сильно наклоненной системы с двумя отражательными туманностями. Изображения показывают, что диск простирается от поверхности звезды на расстояние около 160 а.е. с резким переходом на высоте 70 а.е., который создает четкую кольцеобразную особенность. Измеренный наклон диска составил 80 градусов.
Диск PDS 453 состоит из смеси пыли и водяного льда. Было обнаружено, что 10% внутренней части и 20% внешней части диска (по объему) содержали водяной лед. Этот уровень аналогичен тому, который обычно получается при наблюдениях за водяным льдом для дисков с широким диапазоном наклонов.
Астрономы пришли к выводу, что их результаты указывают на то, что диск PDS 453 имеет редкую конфигурацию, при которой наш луч зрения на звезду проходит через верхнюю поверхность диска. Они отметили, что необходимы дальнейшие наблюдения этого диска, особенно с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) или Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA), чтобы лучше ограничить параметры этой структуры.
