Композитные изображения ПДС 70 в псевдоцвете. Левая панель показывает предыдущие наблюдения ALMA на расстоянии 0,87 мм, а правая панель показывает новые наблюдения ALMA на расстоянии 3 мм. Составное изображение объединяет изображения континуума миллиметрового/субмиллиметрового диапазона с ALMA (красный), изображение инфракрасного континуума обсерватории В.М. Кека (зеленый) и оптическое изображение линии излучения водорода, полученное с помощью VLT (синий). Изображения показывают, что выбросы пыли, наблюдаемые с помощью ALMA, образуют кольцеобразную структуру за пределами планет, обнаруженных Кеком и VLT. На длине волны 3 мм видно, что выбросы пыли сконцентрированы в северо-западном направлении (вверху справа на изображении). Авторы и права: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Обсерватория В.М. Кека, VLT (ESO), К. Дой (MPIA).
Большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка Атакамы (ALMA) успешно наблюдала место формирования планет, обнаружив высокую концентрацию пылинок, материала, образующего планеты, за пределами орбит только что сформировавшихся планет.
Международная исследовательская группа под руководством Кийоаки Дои, в то время доктора философии. Студент Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ)/Высшего университета перспективных исследований СОКЕНДАИ и в настоящее время научный сотрудник Института астрономии Макса Планка провел наблюдения с высоким разрешением протопланетного диска вокруг молодой звезды под названием PDS 70 на длина волны 3 мм с ALMA.
Объект содержит две известные планеты, а новые наблюдения ALMA выявили локализованное скопление пылинок за пределами планетных орбит. Это открытие предполагает, что уже сформировавшиеся планеты накапливают материал для планеты и способствуют потенциальному образованию следующей планеты. Эта работа способствует раскрытию процесса формирования планетных систем, состоящих из множества планет, таких как Солнечная система.
Статья под названием «Асимметричное скопление пыли на диске PDS 70, выявленное наблюдениями ALMA Band 3» была принята к публикации в Astrophysical Journal Letters. Он доступен на сервере препринтов arXiv.
На сегодняшний день обнаружено более 5000 планет как внутри Солнечной системы, так и за ее пределами. В некоторых случаях они составляют планетные системы, состоящие из нескольких планет. Считается, что эти планеты возникли из частиц пыли микронного размера в протопланетных дисках, окружающих молодые звезды. Однако как эти пылинки накапливаются локально и приводят к образованию планетных систем, остается неизвестным.
PDS 70 — единственный известный небесный объект с уже сформированными планетами, подтвержденными оптическими и инфракрасными наблюдениями, внутри протопланетного диска. Раскрытие распределения пылинок в этом объекте даст представление о том, как уже сформировавшиеся планеты взаимодействуют с окружающим протопланетным диском и потенциально влияют на последующее формирование планет.
Предыдущие наблюдения с помощью ALMA на высоте 0,87 мм выявили кольцеобразные выбросы пылинок за пределами планетных орбит. Однако источник излучения может быть оптически толстым (непрозрачным, с частицами пыли на ближней стороне, закрывающими те, что находятся за ними), и наблюдаемое распределение выбросов может неточно отражать распределение частиц пыли.
Исследователи под руководством Кийоаки Дои выполнили наблюдения протопланетного диска вокруг PDS 70 с высоким разрешением на длине волны 3 мм с помощью ALMA. Наблюдения на 3 мм оптически тоньше (более прозрачны), что обеспечивает более надежное распределение пылинок.
Новые наблюдения на расстоянии 3 мм показали распределение, отличное от предыдущих наблюдений на расстоянии 0,87 мм, и показали, что выбросы пыли сконцентрированы в определенном направлении внутри пылевого кольца за пределами планет. Это говорит о том, что пылинки, строительные блоки планет, скапливаются в узкой области и образуют локализованный комок.
Комок пыли за пределами планет предполагает, что уже сформировавшиеся планеты взаимодействуют с окружающим диском, концентрируя пылинки в узкой области на внешнем краю своих орбит. Считается, что эти слипшиеся пылинки вырастут в новую планету.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте обновления о прорывах, инновациях и важных исследованиях — ежедневно или еженедельно.
Образование планетных систем, как и Солнечной системы, можно объяснить последовательным формированием планет изнутри наружу путем повторения этого процесса. Эта работа позволила наблюдать, как уже сформировавшиеся планеты взаимодействуют с окружающей средой и запускают формирование следующей планеты, способствуя нашему пониманию формирования планетных систем.
Кийоаки Дои, руководивший этой работой, говорит: «Небесный объект состоит из множества компонентов, каждый из которых излучает излучение на разных длинах волн. Таким образом, наблюдение одного и того же объекта на разных длинах волн дает уникальный взгляд на цель.
«В PDS 70 планеты были обнаружены в оптическом и инфракрасном диапазоне волн, а протопланетный диск наблюдался в миллиметровом диапазоне. Эта работа показывает, что диск демонстрирует различную морфологию даже в пределах диапазона длин волн наблюдения ALMA.
«Это подчеркивает важность наблюдений на разных длинах волн, в том числе многоволновых наблюдений с помощью ALMA. Наблюдение нескольких компонентов цели с различными настройками наблюдения с помощью разных телескопов необходимо для всестороннего понимания всей системы».
Информация от: телескопом ALMA
