Астрономы, использующие Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), захватили изображение так называемой ‘ловушки пыли’ – регион, где частицы пыли могут вырасти, нанеся удар вместе – вокруг молодой звездной Oph-IRS 48.Впечатление художника от пыли заманивает в ловушку в системной Oph-IRS 48 (ESO / Л. Калькада)Ученые знают, что планеты вокруг других звезд многочисленны, но они не полностью понимают, как они формируются и есть много аспектов формирования комет, планет и других скалистых тел, которые остаются тайной.
Новые наблюдения теперь отвечают на один из самых больших вопросов: как делают крошечные зерна пыли в диске вокруг молодой звезды становятся больше и больше, чтобы в конечном счете стать щебнем, и даже валунами далеко за пределами метра в размере?Компьютерные модели предлагают, чтобы зерна пыли выросли, когда они сталкиваются и склеиваются.
Однако, когда это большее зерно сталкивается снова на высокой скорости, они часто разбиваются вдребезги и возвращаются к начальной ситуации. Даже когда этого не происходит, модели показывают, что большее зерно быстро переместилось бы внутрь из-за разногласий между пылью и газом и падением на их родительскую звезду, не оставив шанса, что они могли вырасти еще больше.
Так или иначе пыли нужна зона безопасности, где частицы могут продолжить расти, пока они не достаточно большие, чтобы выжить самостоятельно. Такие ‘ловушки пыли’ были предложены, но не было никакого наблюдательного доказательства их существования до сих пор.
Астрономы изучили диск в системе под названием Oph-IRS 48. Они нашли, что звезда была окружена кольцом газа с центральным отверстием, которое было, вероятно, создано невидимой планетой или сопутствующей звездой. Более ранние наблюдения уже показали, что небольшие частицы пыли также сформировали подобную кольцевую структуру.
Но новое представление на то, где большие частицы пыли размера миллиметра были найдены, очень отличалось.Это изображение ALMA показывает ловушку пыли вокруг Oph-IRS 48 (ALMA/ESO / NAOJ / NRAO / Нинк ван дер Мэрель)“Сначала форма пыли по изображению стала полной неожиданностью для нас.
Вместо кольца мы ожидали видеть, мы нашли очень ясную форму ореха кешью! Мы должны были убедить нас, что эта особенность была реальна, но мощный сигнал и точность наблюдений ALMA не оставили сомнений о структуре. Тогда мы поняли то, что мы нашли”, сказал Нинк ван дер Мэрель из Лейденской Обсерватории в Нидерландах, ведущем авторе работы, опубликованной в журнале Science.
То, что было обнаружено, было регионом, где большие зерна пыли были пойманы в ловушку и могли очень вырасти, столкнувшись и склеившись. Это было ловушкой пыли – что искали теоретики.
“Вероятно, что мы смотрим на своего рода фабрику кометы, поскольку условия правильные для частиц вырасти от миллиметра до размера кометы. Пыль вряд ли сформирует полноразмерные планеты на этом расстоянии от звезды. Но в ближайшем будущем ALMA будет в состоянии заметить, что пыль заманивает в ловушку ближе к их родительским звездам, где те же самые механизмы работают. Такие ловушки пыли действительно были бы колыбелями для новорожденных планет”.
Формы ловушки пыли как большие частицы пыли перемещаются в направлении областей более высокого давления. Компьютерное моделирование показало, что такой регион высокого давления может произойти из движений газа на краю газового отверстия – точно так же, как тот нашел в этом диске.