Новое изображение JWST показывает пылевой диск вокруг красного карлика AU Microscopium
Космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST) сфотографировал пылевой диск, окружающий близлежащего красного карлика. Эти наблюдения представляют собой первый раз, когда ранее известный диск был показан в инфракрасных длинах волн света. Они дают ключ к разгадке состава диска.
Рассматриваемая звезда, AU Microscopium или AU Mic, расположена в 32 световых годах от нас в южном созвездии Микроскоп. Ей примерно 23 миллиона лет, а это означает, что формирование планет возле нее закончилось, поскольку этот процесс обычно занимает менее 10 миллионов лет.
У звезды есть две известные планеты, обнаруженные другими телескопами. Пылевой диск, который наблюдался, является результатом столкновений оставшихся планетезималей — более массивного эквивалента пыли в нашей Солнечной системе, который создает явление, известное как зодиакальный свет.
«Диск постоянно пополняется за счет столкновений планетезималей. Изучая его, мы получаем уникальное окно в недавнюю динамическую историю этой системы», — сказал Келлен Лоусон из Центра космических полетов имени Годдарда, ведущий автор исследования и член исследовательской группы, изучавшей AU Mic.
«Эта система является одним из очень немногих примеров молодой звезды с известными экзопланетами и диском обломков, который достаточно близок и достаточно ярок для целостного изучения с использованием уникальных мощных инструментов Уэбба».
Астрономы использовали камеру ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRCam) для изучения AU Microscopium. С помощью коронографа NIRCam, который блокирует интенсивный свет центральной звезды, они смогли изучить область, очень близкую к звезде. Изображения NIRCam позволили исследователям проследить диск на расстоянии 5 астрономических единиц (750 миллионов км) от звезды, что эквивалентно орбите Юпитера в нашей Солнечной системе.
«Наш первый взгляд на данные намного превзошел ожидания. Они были более подробными, чем мы ожидали. Они были ярче, чем мы ожидали. Мы обнаружили диск ближе, чем ожидали. Было еще несколько сюрпризов, которых мы не предвидели», — говорят ученые.
Программа наблюдений получила изображения на длинах волн 3,56 и 4,44 мкм. Команда обнаружила, что диск был ярче на более коротких длинах волн или «более голубым», что, вероятно, означает, что он содержит много мелкой пыли, которая эффективно рассеивает свет с более короткими длинами волн.
Такой вывод согласуется с результатами предыдущих исследований, которые показали, что радиационное давление от AU Mic, в отличие от более массивных звезд, не будет достаточно сильным, чтобы выбрасывать из диска мелкую пыль.
Хотя обнаружение диска имеет большое значение, конечной целью команды является поиск планет-гигантов на широких орбитах, подобных Юпитеру, Сатурну или ледяным гигантам нашей Солнечной системы. Такие миры очень трудно обнаружить вокруг далеких звезд с помощью методов транзита или лучевых скоростей.
«Это первый случай, когда у нас действительно есть чувствительность для непосредственного наблюдения за планетами с широкими орбитами, масса которых значительно меньше, чем у Юпитера и Сатурна. Это действительно новая, неизведанная территория с точки зрения прямых изображений вокруг маломассивных звезд», — делают вывод исследователи.