Получено самое четкое изображение ледяного протопланетного диска на сегодняшний день

Редкая конфигурация диска PDS 453: линия зрения проходит через верхнюю поверхность

Международная группа астрономов провела детальное исследование ледяного протопланетного диска молодой звезды PDS 453 с помощью «Очень Большого Телескопа» (VLT) Европейской Южной Обсерватории. Результаты исследования, опубликованные на сервере препринтов arXiv, предоставляют ценную информацию о структуре и составе этого диска, что может иметь ключевое значение для понимания формирования и эволюции планет и других объектов.

PDS 453 — это молодая звезда промежуточной массы F-типа, расположенная примерно в 424 световых годах от Земли в ассоциации Скорпиона-Центавра OB. Её возраст оценивается примерно в 5 миллионов лет, и она считается промежуточным объектом между маломассивной звездой типа Т Тельца и звездой типа Хербига Ae, ещё не вышедшей на главную последовательность спектрального класса A или B. Протопланетный диск PDS 453 был впервые идентифицирован в 2006 году и представляет собой диск, обращённый ребром, с острым внешним краем, возможно, из-за усечения близлежащим потенциальным объектом-компаньоном.

Источник: DALL-E

Используя инструмент Спектрополяриметрического высококонтрастного исследования экзопланет (SPHERE) телескопа VLT и данные с ближней инфракрасной камеры и многообъектного спектрометра (NICMOS) космического телескопа «Хаббл», исследователи получили самое чёткое и контрастное изображение диска на сегодняшний день. Наблюдения показали, что протопланетный диск PDS 453 имеет типичную морфологию сильно наклонённой системы с двумя отражательными туманностями. Диск простирается от поверхности звезды до расстояния около 160 а.е. с резким переходом на расстоянии 70 а.е., который создает чёткую кольцевую особенность. Измеренный наклон диска составил 80 градусов.

Диск PDS 453 состоит из смеси пыли и водяного льда. Согласно исследованию, 10% внутренней части и 20% внешней части диска содержат водяной лёд. Этот уровень аналогичен тому, что обычно предполагается из наблюдений водяного льда для дисков в широком диапазоне наклонов.

«В этой статье мы представляем архивные данные HST/NICMOS и новые данные VLT/SPHERE, обеспечивающие самое чёткое и контрастное изображение диска на сегодняшний день», — пишут исследователи.

Высокое разрешение наблюдения PDS 453. Изображение интенсивности поляризации VLT/SPHERE 1,6 мкм, показанное с логарифмическим растяжением. Источник: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.04741

Астрономы пришли к выводу, что их результаты свидетельствуют о том, что диск PDS 453 находится в редкой конфигурации, в которой наша линия наблюдений 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.

Протопланетные диски представляют собой важный этап в формировании планет, и исследования начальной фазы формирования диска могут иметь решающее значение для улучшения знаний о формировании и эволюции планетезималей, планет и других объектов. Поэтому результаты этого исследования могут значительно способствовать пониманию процесса формирования планет и их состава.