Исследование раскрывает характер протопланетного диска звезды HD 169142

Дек 04, 2017 Леонид Гляделов

Новости космоса:

Новое исследование, основанное на наблюдениях, проведенных с помощью поляриметра изображений Цюриха (ZIMPOL), раскрывает информацию о природе протопланетного диска (проплида), окружающего звезду HD 169142. Исследование, представленное в статье, опубликованной 24 ноября на arXiv.org, раскрывает подструктуры и смещения в распределении пыли внутренней части диска.

HD 169142 - возрастом около шести миллионов лет. Звезда Хербига (Ae/Be) примерно в два раза больше, чем наше Солнце. Известно, что звезда находится на орбите по крайней мере одного массивного газового гиганта и имеет протопланетный диск.

Подробнее:

Диск, окружающий HD 169142, стал объектом многочисленных наблюдений от ближнего инфракрасного диапазона до мм. Эти наблюдения показали, что этот диск состоит из толстых полос пыли, разделенных глубокими зазорами. Было обнаружено, что HD 169142 имеет полость с радиусом около 16 AU (а.е.) и кольцевой зазор, присутствующий приблизительно на 32-55 AU (а.е.). В более позднем исследовании был обнаружен остаточный диск на расстоянии от 0,16 до 0,48 AU (а.е.) от звезды, а третий узкий зазор был обнаружен в этом году на расстоянии около 85 AU (а.е.) от звезды.

Теперь группа астрономов во главе с Гезой Х.-М. Бертранг провел новые наблюдения HD 169142 с целью изучения более подробной информации о структуре и свойствах диска. Для их исследований они использовали поляриметр ZIMPOL, который является подсистемой спектроскополярного высококонтрастного прибора для исследования экзопланет (SPHERE) на очень большом телескопе (VLT) в Чили.

ZIMPOL позволил команде "прощупать" диск на расстоянии 3,5 AU (а.е.) до звезды и проследить диск примерно до 126 AU (а.е.). Эти наблюдения в целом подтвердили предыдущие результаты и взаимодействия с планетными дисками, такие как мелкомасштабные структуры, смещения звездообразных дисков и потенциально движущиеся тени.

«В этой работе мы представляем наши новые данные SPHERE / ZIMPOL на HD 169142, которые подтверждают ранее обнаруженную структуру разломов и показывают все еще необнаруженные признаки для взаимодействия планет-дисков в виде подструктур и смещений в распределении пыли внутреннего часть диска», - говорится в документе.
Исследование подтверждает, что диск, окружающий HD 169142, плоский, самозатененный и взаимодействует со звездой.

В частности, исследование выявило сложную нерегулярную подструктуру внутреннего кольца диска и его положение смещения относительно звезды. Это кольцо также демонстрирует падение яркости поверхности. Исследователи полагают, что эти результаты могут быть объяснены тремя гигантскими планетами, расположенными на расстоянии 15, 35 и 45 AU (а.е.) от звезды, которые могут образовывать яркое внутреннее кольцо с его субструктурами, а также с окружающим промежутком.

Исследование также показало, что зазор, отделяющий яркое внутреннее кольцо от внешнего диска, не является кольцевым, как предполагают предыдущие наблюдения, но имеет эллиптическую форму. По мнению авторов статьи, это может быть связано с круговым внешним диском, который наблюдается при наклоне 13 градусов.

В целом, наблюдения, выполненные командой Бертранга, пролили новый свет на природу диска вокруг HD 169142 и помогли улучшить наши знания о многих аспектах формирования звезд и планет. Это связано с тем, что околозвездные диски вокруг молодых звезд являются ключом к пониманию этих процессов формирования. Изучение эволюции и распространения диска могло бы лучше понять происхождение планетарных систем.

Дополение:

Мы представляем новые данные протопланетного диска, окружающего звезду Herbig Ae / Be HD 169142, полученную в очень широкополосном (VBB) с поляриметром изображений Цюриха (ZIMPOL), подсистемой Спектрополяриметрической высококонтрастной экзопланеты REsearch инструмент (СФЕРА) на очень большом телескопе (VLT). Наши исследования по поляриметрической дифференциальной визуализации (PDI) исследуют диск как близкий к 0,03 "(3,5au) до звезды и способны отслеживать диск до ~ 1,08" (~ 126au). Мы находим внутреннее отверстие, яркое кольцо, несущее подструктуры около 0,18 "(21au), и зазор эллиптической формы, простирающийся от 0,25" до 0,47 "(29-55au). Вне 0,47", поверхностная яркость падает, прекращается только узкий кольцевой минимум яркости ~ 0.63 "-0.74" (74-87au).