Аккреционный диск

Новорожденная звезда обычно окружена диском, состоящим из газа и пыли, в котором в результате столкновений пылинки соединяются вместе, что в конечном итоге приводит к формированию планет и других объектов звездной системы. Звезды возраст которых составляет около пяти и более миллионов лет не имеют аккреционных дисков. Предполагается, что отсутствие диска в данном случае обусловлено уже сформировавшимися к этому моменту планетами и более мелкими телами, которые и “поглотили” мелкие частички. Также возможно пыль и газ были выброшены за пределы звездной системы в результате каких-либо флуктуаций. У более молодых звезд аккреционные диски в результате их нагрева излучением звезды могут быть обнаружены благодаря телескопам, работающим в инфракрасном или миллиметровом диапазонах. Их инфракрасные спектры могут быть использованы для получения их характеристик и свойств. Зачастую в таких дисках можно наблюдать полости, которые астрономы порой интерпретируют как свидетельство наличия планет, которые таким образом очистили свои орбиты.

Моделирование процессов, происходящих внутри диска, однако, показывает, что пылевые полости являются лишь косвенным доказательством наличия планеты возле звезды. Существует некоторая неопределенность в этой картине, потому что другие механизмы также могут формировать подобные кольцеобразные полости, например, испарение пылевых частиц, освещаемых звездой, или нестабильность самого газопылевого диска. Определение плотности газа внутри таких полостей, используя новую методику, может помочь определить механизм ответственный за их появление.

Астроном Шон Эндрюс и его коллеги использовали телескопы обсерватории ALMA для изучения газопылевых дисков у четырех относительно близких молодых звезд. Размеры этих дисков оказались относительно невелики – около 24 астрономических единиц (одна ас равна среднему расстоянию от Земли до Солнца). Ученые смоделировали распределение газа во всех четырех аккреционных дисках и обнаружили, что полости образовались в результате так называемой “очистки” планетой своей орбиты. В будущем исследователи будут использовать новую модель взаимодействия частиц в газопылевых дисках звезд для более точного определения процессов вызвавших образование полостей.