Фото: Unsplash/CC0 Public Domain
Исследователи обнаружили водяной пар в диске вокруг молодой звезды именно там, где могут формироваться планеты. Вода является ключевым компонентом жизни на Земле, а также считается, что она играет значительную роль в формировании планет, однако до сих пор астрономам так и не удалось составить карту того, как вода распределяется в стабильном, прохладном диске — типе диска, который предлагает вокруг звезд формируются наиболее благоприятные условия для формирования планет.
Впервые астрономы взвесили количество водяного пара вокруг типичной звезды, формирующей планеты.
Новые результаты стали возможными благодаря Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетке Атакамы (ALMA) — коллекции телескопов в чилийской пустыне Атакама. В Центре астрофизики Джодрелла Бэнка Манчестерского университета находится британский региональный центр ALMA (UK ARC).
Доктор Анита Ричардс, старший приглашенный научный сотрудник Манчестерского университета и ранее член британского ARC, сыграла ключевую роль в группе, проверявшей работу приемной системы «Band 5», что было важно для ALMA для получения подробной информации. изображение воды.
Доктор Ричардс сказал: «Непосредственное измерение количества водяного пара, в котором формируются планеты, приближает нас к пониманию того, насколько легко можно было бы создавать миры с океанами – сколько воды прикрепляется к агломерирующимся камням или в основном добавляется позже на почти полностью сформировавшуюся планету? Такого рода наблюдения требуют максимально засушливых условий, и их можно провести с такой детализацией только с помощью установки ALMA в Чили».
Наблюдения, опубликованные сегодня в журнале Nature Astronomy, показывают, что во внутреннем диске молодой солнцеподобной звезды HL Tauri, расположенной на расстоянии 450 световых лет от Земли в созвездии, обнаружено как минимум в три раза больше воды, чем во всех земных океанах. Телец.
Стефано Факкини, астроном из Миланского университета (Италия), который руководил исследованием, сказал: «Я никогда не предполагал, что мы сможем получить изображение океанов водяного пара в том же регионе, где, вероятно, формируется планета».
Соавтор Леонардо Тести, астроном из Болонского университета (Италия), добавил: «Поистине замечательно, что мы можем не только обнаруживать, но и делать подробные изображения и пространственно разрешать водяной пар на расстоянии 450 световых лет от нас. «
Эти наблюдения с помощью ALMA, которые показывают детали размером с человеческий волос на расстоянии километра, позволяют астрономам определить распределение воды в различных регионах диска.
Значительное количество воды было обнаружено в регионе, где существует известный разрыв в диске HL Тельца — месте, где потенциально могла формироваться планета. Радиальные зазоры образуются в богатых газом и пылью дисках в результате обращения молодых планетоподобных тел по мере их сбора материала и роста. Это говорит о том, что водяной пар может повлиять на химический состав планет, формирующихся в этих регионах.
Но наблюдение за водой с помощью наземного телескопа — непростая задача, поскольку обильный водяной пар в атмосфере Земли ухудшает астрономические сигналы.
ALMA, управляемая Европейской южной обсерваторией (ESO) совместно со своими международными партнерами, расположена на высоте около 5000 метров над уровнем моря и построена в высокогорной и сухой среде специально для того, чтобы минимизировать эту деградацию, обеспечивая исключительные условия для наблюдений. На сегодняшний день ALMA — единственный объект, способный составить карту распределения воды в холодном диске, образующем планету.
Пылинки, составляющие диск, являются зародышами формирования планет, сталкиваясь и слипаясь во все более крупные тела, вращающиеся вокруг звезды. Астрономы полагают, что там, где достаточно холодно, чтобы вода замерзла на частицах пыли, все слипается более эффективно — идеальное место для формирования планет.
Члены Британской ARC вносят свой вклад в масштабную модернизацию ALMA, которая, благодаря Чрезвычайно Большому Телескопу ESO (ELT), который также будет запущен в эксплуатацию в течение десятилетия, предоставит еще более четкое представление о формировании планет и роли воды в нем. В частности, METIS, формирователь изображений и спектрограф среднего инфракрасного диапазона ELT, предоставит астрономам непревзойденное представление о внутренних областях планетообразующих дисков, где формируются планеты, подобные Земле.
Информация от: Манчестерским университетом
