Фото: С. Даньелло, NSF/AUI/NRAO.
На 244-м заседании Американского астрономического общества (ААС) исследователи представили результаты новаторской программы высокого углового разрешения, которая проливает новый свет на процесс формирования планет в околозвездных дисках вокруг молодых звезд в двойных системах.
Используя беспрецедентные возможности Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA) и ближней инфракрасной спектроскопии с компонентным разрешением на 10-метровом телескопе Keck II, исследование предлагает преобразующее понимание условий, которые способствуют или препятствуют формированию планет.
Первичные диски газа и пыли вокруг молодых звезд уже давно признаны местом формирования планет. Однако условия, обеспечивающие время жизни дисков, достаточное для формирования планет, и триггеры, приводящие к их раннему разрушению дисков, остаются неуловимыми. Околозвездные диски в бинарных системах до главной последовательности представляют собой уникальную и идеальную лабораторию для изучения этих вопросов.
Анализируя свойства диска, такие как размер, субструктура и наклон, в зависимости от характеристик звезд, таких как скорость вращения и сила магнитного поля, исследователи начинают расшифровывать сложное взаимодействие, которое управляет этой звездной средой. Двойные и кратные звездные системы чрезвычайно распространены, что подчеркивает важность их изучения.
Это инновационное исследование сочетает в себе миллиметровое изображение околозвездных дисков с помощью ALMA и спектроскопию молодых звезд высокого разрешения с использованием Кека и спектрометра NIRSPEC. Сосредоточив внимание на двойных системах с относительно хорошо определенными орбитами, команда сможет контролировать параметры орбит и выявить важные взаимосвязи между свойствами околозвездных дисков и их звездами-хозяевами.
Детальное изучение в ходе исследования двойных звезд DF Tau, квазиблизнецов со средним расстоянием в 14 астрономических единиц (где 1 а.е. соответствует расстоянию Земля-Солнце) на вытянутой орбите, выявило холодную пыль в двух околозвездных дисках, обнаруженных ALMA.
Один диск магнитно привязан к своей центральной звезде и активно аккрецирует материал на звезду, в то время как внутренняя область другого диска, по-видимому, разрушилась и отделилась от быстро вращающейся центральной звезды, что предполагает потенциальную связь между вращением звезды и блокировкой магнитного диска. и раннее рассеивание диска. Несовпадения между орбитой DF Тау, околозвездными дисками и наклонами звезд могут повлиять на эволюцию диска.
Напротив, другая молодая звезда-близнец, FO Tau, двойная система размером 22 а.е. на более круговой орбите, демонстрирует обнаруженные ALMA диски, хорошо совмещенные с двойной орбитой. Оба компонента имеют умеренную скорость вращения и кажутся магнитно привязанными к своим дискам. Эти наблюдения показывают схожее поведение как дисков, так и звезд, что дает новое представление о динамике долговечности и диссипации дисков.
Наблюдения с высоким угловым разрешением, полученные с помощью ALMA, показали сложные субструктуры диска, включая спиральные узоры, разрывы и кольцевые образования вокруг одиночных звезд и широких двойных компаньонов. Хотя подструктуры дисков в DF Tau и FO Tau пока еще не изучены, возможность определять объемные свойства дисков в тесных двойных системах знаменует собой значительный прогресс в нашем понимании условий формирования планет.
Это исследование показывает уникальный прогресс в области астрономии. Полученные данные не только расширяют понимание динамики околозвездного диска, но и открывают путь для будущих открытий в механизмах формирования планет.
Информация от: Национальной радиоастрономической обсерваторией.
