Астрономы исследуют ледяной протопланетный диск возле молодой звезды
Изображение: L. Calçada / ESO
Международная группа астрономов с помощью Очень Большого Телескопа (VLT) Европейской Южной Обсерватории исследовала ледяной протопланетный диск молодой звезды, известной как PDS 453. Результаты нового исследования дают важную информацию о структуре и составе этого диска.
Протопланетные диски представляют собой важный этап в формировании планет. Астрономы полагают, что окончательный состав планет зависит от химического процесса, происходящего внутри диска. 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 промежуточной массы F-типа, расположенная примерно в 424 световых годах от нас в ассоциации Скорпиона-Центавра OB. Возраст звезды оценивается примерно в 5 миллионов лет, и предполагается, что она является промежуточным объектом между маломассивной звездой типа Т Тельца (T Tauri) и звездой типа Хербига (Ae/Be).
Протопланетный диск PDS 453 был впервые идентифицирован в 2006 году. Это диск, обращенный ребром, с острым внешним краем, возможно, из-за усечения близлежащим потенциальным объектом-компаньоном. Предыдущие наблюдения этого диска показали, что он содержит водный лед в своих слоях выше средней плоскости.
Недавно группа астрономов Университета Гренобль-Альпы во Франции использовала инструмент спектрополяриметрического высококонтрастного исследования экзопланет (SPHERE) телескопа VLT для более детального изучения диска PDS 453. Исследование было дополнено данными с ближней инфракрасной камеры и многообъектного спектрометра (NICMOS) космического телескопа Хаббл.
«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 до расстояния около 160 а.е. с резким переходом на расстоянии 70 а.е., который создает четкую кольцевую особенность. Измеренный наклон диска составил 80 градусов.
Диск PDS 453 состоит из смеси пыли и водного льда. Было обнаружено, что 10% внутренней части и 20% внешней части диска содержат (по объему) водной лед. Этот уровень аналогичен тому, что обычно предполагается из наблюдений водного льда для дисков в широком диапазоне наклонов.
Астрономы пришли к выводу, что их результаты свидетельствуют о том, что диск PDS 453 находится в редкой конфигурации, в которой наша линия зрения на звезду проходит через верхнюю поверхность диска. Они отметили, что необходимы дальнейшие наблюдения этого диска, особенно с использованием космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST) или Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA), чтобы лучше ограничить параметры этой структуры.
Статья об исследовании опубликована на сервере препринтов arXiv.