Эта звезда окружена диском газа и пыли – такие диски называют protoplanetary дисками, поскольку они – ранние стадии в создании планетарных систем. Этот конкретный диск замечен почти край – на, и его появление в видимых легких картинах привело к тому, что это было названным Летающей тарелкой.
Астрономы использовали Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), чтобы наблюдать жар, прибывающий из молекул угарного газа в 2MASS диск J16281370-2431391. Они смогли создать очень яркие образы и сочли что-то странным – в некоторых случаях они видели отрицательный сигнал! Обычно отрицательный сигнал физически невозможен, но в этом случае есть объяснение, которое приводит к удивительному заключению.Ведущий автор Стефан Гиллото поднимает историю: «Этот диск не наблюдается против черного и пустого ночного неба.
Вместо этого это замечено в силуэте перед жаром Ро Туманность Ophiuchi. Этот разбросанный жар слишком расширен, чтобы быть обнаруженным ALMA, но диск поглощает его. Получающийся отрицательный сигнал означает, что части диска более холодные, чем фон. Земля находится вполне буквально в тени Летающей тарелки!»
Команда объединила измерения ALMA диска с наблюдениями за второстепенным жаром, сделанным с 30-метровым телескопом IRAM в Испании [1]. Они получили температуру зерна пыли диска только-266 градусов Цельсия (только 7 градусов выше абсолютного нуля или 7 Келвина) на расстоянии приблизительно 15 миллиардов километров от центральной звезды [2]. Это – первое прямое измерение температуры большого зерна (с размерами приблизительно одного миллиметра) в таких объектах.
Эта температура намного ниже, чем-258 к-253 градусам Цельсия (15 – 20 Келвина), который предсказывают актуальнейшие модели. Чтобы решить несоответствие, у больших зерен пыли должны быть различные свойства, чем в настоящее время принимаемые, чтобы позволить им остывать к таким низким температурам.«Чтобы разработать воздействие этого открытия на структуре диска, мы должны найти, какие вероятные свойства пыли могут привести к таким низким температурам. У нас есть несколько идей – например, температура может зависеть от размера зерна с более крупным кулером зерна, чем меньшие.
Но слишком рано, чтобы быть уверенным», добавляет соавтор Эммануэль ди Фолько (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux).Если эти низкие температуры пыли, как находят, являются нормальной особенностью protoplanetary дисков, у этого может быть много последствий для понимания, как они формируются и развиваются.Например, различные свойства пыли затронут то, что происходит, когда эти частицы сталкиваются, и таким образом их роль в обеспечении семян для формирования планеты. Значительное ли необходимое изменение в свойствах пыли или не в этом отношении еще не может быть оценено.
Низкие температуры пыли могут также оказать главное влияние для меньших пыльных дисков, которые, как известно, существуют. Если бы эти диски состоят из главным образом большего, но более прохладного, зерна, чем в настоящее время предполагается, это означало бы, что эти компакт-диски могут быть произвольно крупными, так мог все еще сформировать гигантские планеты сравнительно близко к центральной звезде.Дальнейшие наблюдения необходимы, но кажется, что у более прохладной пыли, найденной ALMA, могут быть значительные последствия для понимания protoplanetary дисков.Примечания[1] Измерения IRAM были необходимы, поскольку сам ALMA не был чувствителен к расширенному сигналу происхождения.
[2] Это соответствует сто раз расстоянию от Земли до Солнца. Этот регион теперь занят поясом Койпера в Солнечной системе.