AB Aurigae: мы видим как образуется планета?

Астрофизиками сделан еще один шаг в понимании процесса образования планет. Бэн Р. Оппенгеймер (Ben R. Oppenheimer) и его команда из American Museum of Natural History получили изображение небольшого образования внутри газопылевого диска окружающего звезду AB Aurigae (AB Возничего). На полученном изображении хорошо видно, что эта структура находится в стадии формирования: это может быть небольшое тело (предположительно планета), вобравшее в себя окружающие газ и пыль или коричневый карлик (тело, занимающее промежуточное положение по массе между планетой и звездой) с массой порядка 5-37 масс Юпитера. Эти наблюдения (статья будет опубликована в Astrophysical Journal, June 10, 2008) представляют существенный шаг в получении непосредственного изображения и изучения экзопланет, а также в развитии теории формирования планет и коричневых карликов.

Молодые звезды обычно окружены обширной оболочкой, которая затем с течением времени формирует диск. Предполагается, что в этом месте и образуются планеты. На полученном изображении видна подковообразная структура вокруг звезды AB Aur. Подробный анализ изображения (на врезке рисунка вверху) выявляет едва видимую темную точку в центре объекта. По краям наблюдаются два более ярких образования (обозначенные белыми линиями), равноотстоящих от затемнения, и, возможно, опережающие и догоняющие темный объект на орбите вращения вокруг звезды, подобно троянцам - астероидам на орбите Юпитера. Этот темный объект - область с относительно бедным содержанием вещества - вполне согласуется с предсказаниями моделей образования планет, но до сих пор такого еще не наблюдали.

Обнаружение планет вне солнечной системы - достаточно недавнее явление, но проходит оно очень бурно. За последние 15 лет обнаружено более 270 экзопланет. Большинство этих объектов существенно больше Юпитера, и орбиты их очень близки к родной звезде. Поэтому идентифицировать их удалось только из непрямых наблюдений - изучения спектров и собственных движений звезд. До сих пор не было известно прямых изображений экзопланет, из-за того, что свет родной звезды затмевал слабый отраженный свет близкой планеты.

Ученые обошли это препятствие, используя коронограф телескопа U.S. Air Force telescope on Maui, Hawaii. Телескоп компенсировал турбуленцию атмосферы, позволяя получать высококачественное изображение с Земли. Звездный коронограф Lyot Project блокирует свет от центра изображения звезды, чтобы иметь возможность обнаружить слабые объекты вокруг нее (на рисунке - центральный черный круглый диск-маска).

Кроме звездного коронографа использовались поляризационные фильтры обнаружения еще более слабых объектов и расположенных существенно ближе к звезде, которые ранее не наблюдались. Фильтры позволяют разделять отраженный свет диска и свет от звезды, который неполяризован. Технология, использованная командой Оппенгеймера, позволила провести измерения с беспрецедентной точностью: возможность обнаружить объект в 100 000 раз слабее, чем звезда на расстоянии в ½ секунды дуги (угол примерно в 100 раз меньше, чем способен различать человеческий глаз). Это в 1000 раз лучше, чем могут измерить другие инструменты. Шкала изображения соответствует 300 а.е., т.е. орбита Нептуна в этом масштабе соответствует примерно радиусу темного кружка-маски.

AB Aurigae хорошо изученная звезда, молодой объект, возраст около 1-3 миллионов лет, находится на расстоянии 469 световых лет от Солнца. Газопылевой диск, в котором предположительно происходит формирование планет, наблюдается уже давно. Наблюдалась даже спиральная структура этого диска.

Таким образом, изучая ее, возможно получить информацию о том, как формируются звезды и объекты, вращающиеся вокруг них. Есть и неразрешенный вопрос: как изначально мощный, богатый газом диск эволюционирует в тонкий пылевой слой с планетами. Наблюдения звезд более старых, чем АВ Возничего, показывают истечение газа вовне, но сам механизм досконально не изучен. Эта же звезда, возможно, проходит промежуточную стадию, когда газ выметается вовне, оставляя при этом пыль.

Более детальные наблюдения этой звезды могут также служить тестом подтверждения той или иной теории. И если это коричневый карлик, то наши знания об этих объектах также должны быть пересмотрены. Коричневые карлики были открыты в 1995 году, но до этого момента не предполагалось, что они могут формироваться из околозвездных оболочек.



Похожие позиции: