30 поясов экзокомет, изображенных в этом исследовании, демонстрируют крайние различия в таких поясах. Фото: профессор Лука Матра, Тринити-колледж Дублина.
Астрофизики под руководством группы из Тринити-колледжа в Дублине впервые сфотографировали большое количество поясов экзокомет вокруг близлежащих звезд и крошечных камешков внутри них. Кристально чистые изображения показывают свет, излучаемый этими камешками миллиметрового размера в поясах, вращающихся вокруг 74 близлежащих звезд самого разного возраста — от тех, которые только что появились после рождения, до тех, которые находятся в более зрелых системах, таких как наша собственная Солнечная система.
Исследование REASONS (REsolved ALMA и SMA Observations of Near Stars) знаменует собой столь важную веху в изучении экзокометных поясов, поскольку его изображения и анализ показывают, где расположены камешки и, следовательно, экзокометы. Обычно они находятся на расстоянии от десятков до сотен а.е. (расстояние от Земли до Солнца) от своей центральной звезды.
В этих регионах настолько холодно (от -250 до -150 градусов по Цельсию), что большинство соединений, включая воду, замерзают на этих экзокометах в виде льда. Таким образом, астрофизики наблюдают за тем, где расположены ледяные резервуары планетных систем. REASONS — первая программа, раскрывающая структуру этих поясов для большой выборки из 74 экзопланетных систем.
Большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка Атакамы (ALMA) представляет собой группу из 66 радиотелескопов в пустыне Атакама на севере Чили, а Субмиллиметровая решетка (SMA) представляет собой аналогичную восьмиэлементную решетку на Гавайях. Оба наблюдают электромагнитное излучение на длинах волн миллиметрового и субмиллиметрового диапазона. В этом исследовании использовались оба метода для создания изображений, которые предоставили больше информации о популяциях экзокомет, чем когда-либо прежде.
«Экзокометы — это глыбы из камня и льда размером не менее 1 км, которые сталкиваются друг с другом внутри этих поясов, образуя гальку, которую мы наблюдаем здесь с помощью телескопов ALMA и SMA. Экзокометарные пояса обнаружены как минимум на 20% планетарных планет. систем, включая нашу собственную Солнечную систему», — сказал Лука Матра, доцент Школы физики Тринити и старший автор исследовательской статьи, опубликованной в журнале Астрономия и астрофизика.
Все 74 пояса экзокомет, изображенные в этом исследовании. Фото: профессор Лука Матра, Тринити-колледж Дублина.
Доктор Себастьян Марино, научный сотрудник Королевского общества в Университете Эксетера и соавтор этого исследования, добавил: «Изображения демонстрируют удивительное разнообразие в структуре поясов. Некоторые из них представляют собой узкие кольца, как на каноническом изображении поясов. «пояс», подобный поясу Эджворта-Койпера в нашей Солнечной системе, но большее их количество имеет широкую ширину и, вероятно, лучше описывается как «диски», а не как кольца».
Некоторые системы имеют несколько колец/дисков, некоторые из которых являются эксцентричными, что свидетельствует о присутствии еще не обнаруженных планет и их гравитация влияет на распределение гальки в этих системах.
«Сила такого крупного исследования, как REASONS, заключается в выявлении общедемографических свойств и тенденций», — объяснил профессор Матра.
«Например, он подтвердил, что количество камешков уменьшается в старых планетных системах по мере того, как в поясах заканчиваются сталкивающиеся друг с другом более крупные экзокометы, но впервые показал, что это уменьшение количества камешков происходит быстрее, если пояс находится ближе к центральной звезде. также косвенно показало — через вертикальную толщину поясов — что в этих поясах, вероятно, присутствуют ненаблюдаемые объекты размером от 140 км до Луны».
Доктор Дэвид Вилнер, старший астрофизик Центра астрофизики | Гарвардский и Смитсоновский институт подчеркнул: «Массивы, подобные ALMA и SMA, использованные в этой работе, являются выдающимися инструментами, которые продолжают давать нам невероятные новые знания о Вселенной и ее работе. Исследование REASONS потребовало больших усилий сообщества и имеет невероятную ценность в прошлом. , с множеством потенциальных путей для будущего расследования.
«Например, набор данных REASONS о свойствах поясов и планетных систем позволит изучать зарождение и эволюцию этих поясов, а также проводить последующие наблюдения во всем диапазоне длин волн, от JWST до следующего поколения Чрезвычайно Больших Телескопов и предстоящего телескопа ALMA. Большая программа ARKS, позволяющая еще больше рассмотреть детали этих поясов».
Информация от: Тринити-колледжем Дублина.
