ALMA показал формирование двойной звезды
ALMA показал формирование двойной звезды
Большинство массивных светил обладают звездами-компаньонами. До недавнего времени у ученых не было единого мнения по поводу того, как именно образуются такие системы. Согласно одной версии они формируются из общих газопылевых дисков, возникающих в центрах коллапсирующих молекулярных облаков. По другой теории звезды «объединяются» позже в результате случайных встреч в центрах звездных скоплений.
Основным фактором, мешающим изучению молодых звездных систем, являются окружающие их густые пылевые облака. Они блокируют большую часть испускаемого протозвездами света. К счастью, пыль прозрачна в радиодиапазоне. Международная команда исследователей воспользовалась этим обстоятельством, чтобы заглянуть внутрь молекулярного облака IRAS07299-1651, находящегося на расстоянии 5.5 тысяч световых лет от Солнца. В качестве рабочего инструмента ученые использовали комплекс радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array).
https://phys.org/news/2019-03-spiraling-giants-witnessing-bi...
Наблюдения увенчались успехом. Астрономам удалось обнаружить газопылевое облако, содержащее две формирующиеся звезды. Они разделены дистанцией 180 а. е. Будущие светила вращаются вокруг общего центра тяжести, совершая один оборот за 600 лет. Их масса по меньшей мере в 18 раз превосходит массу Солнца.
Это первый случай, когда астрономы сумели напрямую увидеть процесс формирования двойной звездной системы. Данные ALMA подтверждают теорию, согласно которой они образуются из общих газопылевых дисков. Второй компонент формируется в результате фрагментации диска, изначально возникшего вокруг первой звезды. Это позволяет меньшей вторичной протозвезде «украсть» материю у своего компаньона. Благодаря этому оба светила должны иметь одинаковый химический состав.
Рождение мультизвездных систем
На этом изображении, полученном системой радиотелескопов ALMA в миллиметровом диапазоне, в рамках программы DSHARP (Disk Substructures at High Angular Resolution Project), показан объект AS 205, являющийся формирующейся мультизвездной системой и состоящий из двух протопланетных дисков, причем тот, который виден в нижнем правом углу содержит не одну, а две формирующихся звезды. Таким образом всего звезд в системе три.
Наблюдения подобных объектов важны с точки зрения понимания их эволюции, так как большинство проведенных исследовательских работ связаны с молодыми одиночными звездами. Считается, что более половины всех известных на сегодняшний день звезд могут иметь компаньонов, наличие которых на этапе образования системы влияет на структуру и форму протопланетного диска, перераспределение вещества в нем, а также на процессы формирования планет, которые могут иметь как стабильную орбиту, вращаясь вокруг одной из звезд в системе, так и сложную и нестабильную, на которую влияют все звезды системы.
Оригинал: https://www.eso.org/public/russia/images/potw1906a/
Перевод: Deep Space
Протопланетный диск вокруг звезды AS 209
Протопланетный диск вокруг звезды AS 209
Представленное изображение было получено комплексом радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array) в рамках проекта DSHARP (Disk Substructures at High Angular Resolution Project). На нем запечатлен протопланетный диск вокруг звезды AS 209.
https://www.eso.org/public/russia/images/potw1905a/?lang=
AS 209 расположена в созвездии Змееносца на расстоянии 410 световых лет от Солнца. Звезда очень молода. Ее возраст не превышает миллиона лет. Благодаря удачному расположению (мы видим систему почти «плашмя») и ее относительной близости к Земле, она является объектом повышенного внимания со стороны астрономов. ALMA и раньше фотографировал протопланетный диск AS 209, но новые снимки имеют большую детализацию и позволяют увидеть ранее неизвестные детали.
Изображения ALMA демонстрируют множество концентрических колец внутри протопланетного диска AS 209. По мнению астрономов, промежутки между кольцами могут указывать на то, что в них пролегают орбиты недавно сформировавшихся массивных планет. Их гравитация выталкивает вещество диска на внешние края промежутков. Поэтому кольца становятся еще более ярко очерчены.
Более старое изображение протопланетного диска вокруг AS 209
В соответствии с общепринятой моделью, пыль в протопланетных дисках слипается в зерна, те в «булыжники», а они, наконец, в планетезимали. Эта теория, однако, имеет одно слабое место. Как только планетезималь достигает определенной массы, динамика диска должна приводить к тому, что она устремится к материнской звезде и упадет на нее еще до того, как планета успевает сформироваться.
Результаты программы DSHARP могут помочь решить данную проблему. Последние данные ALMA говорят о том, что подструктуры диска способны возмущать эту динамику и обеспечивать создание «тихих гаваней», в которых молодые планетезимали могут в относительно спокойной обстановке набирать массу. Это также означает, что процесс формирования планет в протопланетных дисках может протекать быстрее, чем считалось ранее.
ALMA помог изучить окрестности Стрельца А*
ALMA помог изучить окрестности Стрельца А*
В ядрах большинства известных нам галактик расположены сверхмассивные черные дыры. Млечный путь не является исключением. В его центре расположен объект, масса которого в 4.3 миллиона раз превышает массу Солнца. Он известен под обозначением Стрелец А*. Ученые практически не сомневаются, что он также является сверхмассивной черной дырой.
К сожалению, мы не можем увидеть Стрелец А* в оптическом диапазоне. Центр Млечного пути закрыт облаками пыли, блокирующими весь видимый свет. Но в распоряжении астрономов имеются и другие диапазоны электромагнитного спектра. В частности, Стрелец А* является мощным источником радиоизлучения. Считается, что оно исходит из окружающего его аккреционного диска. Часть вещества диска поглощается черной дырой, а часть выбрасывается наружу в виде узких лучей, называемых джетами.
https://www.ru.nl/astrophysics/news-agenda/news/news-ru/lift...
Международная команда астрономов провела комплексное изучение Стрельца А* на частоте 86 ГГц с использованием глобальной сети из 13 радиотелескопов. Благодаря включению в нее массива антенн ALMA (Atacama Large Millimeter Array), исследователи сумели добиться существенного увеличения точности измерений.
Наблюдения показали, что основная часть радиоизлучения от Стрельца А* исходит из узкой области с симметричной морфологией размером в одну трехсотмиллионную градуса. Это указывает на то, что оно производится в диске, окружающем сверхмассивную черную дыру, а не в ее джетах. Однако такое явление сделало бы Стрелец А* уникальным представителем среди известных нам черных дыр. Поэтому астрономы считают, что скорее всего один из джетов объекта должен быть направлен в сторону Земли.
Верхний левый кадр: смоделированное изображение Стрелец А* на частоте 86 ГГц. Верхний правый кадр: смоделированное изображение Стрелец А* на частоте 86 ГГц с эффектов рассеяние. Нижний левый кадр: «отфильтрованное» изображение Стрелец А* с убранным эффектом рассеяния.
Также астрономы сумели измерить эффект рассеяния света, размывающегося и искажающего изображение Стрельца А*. Исследователи пришли к выводу, что он не должен помешать проекту Event Horizons получить снимок окрестностей черной дыры на частоте 230 ГГц.
Астрономы нашли двойную звезду с «полярным» протопланетным диском
Астрономы нашли двойную звезду с «полярным» протопланетным диском
Еще относительно недавно ученые считали, что большинство экзопланетных систем должны напоминать нашу. Однако реальная картина оказалась увлекательнее даже самых смелых теорий. За последние десятилетия астрономы обнаружили множество экзопланет с крайне необычными характеристиками. В том числе и миры, вращающиеся вокруг своих звезд по практически полярным орбитам.
https://kiri2ll.livejournal.com/1137666.html
Согласно наиболее распространенному мнению, подобные отклонения объясняются гравитационным воздействием звезд-компаньонов или планет-гигантов, выталкивающих тела с их изначальных орбит. Однако ряд последних открытий, говорит о том, что в некоторых случаях подобное смещение может быть «врожденным».
Не так давно комплекс радиотелескопов ALMA обнаружил протозвезду, окруженную «искривленным» протопланетным диском. Теперь же обсерватория позволила астрономам сделать следующий шаг в этом направлении. ALMA (Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array) сумел отыскать «полярный» протопланетный диск.
https://warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases/double_sta...
Речь идет о системе HD 98800, расположенной в созвездии Чаша на расстоянии около 150 световых лет от Солнца. Она состоит из двух пар обращающихся друг вокруг друга оранжевых карликов, разделенных дистанцией около 50 а. е.
Еще в конце прошлого века астрономы получили данные, указывающие на то, что пара звезд HD 98800 B окружена протопланетным диском. Однако лишь благодаря техническим возможностям ALMA, ученые выяснили, что он расположен перпендикулярно пот отношению к плоскости вращения светил. Диск состоит из пары колец, удаленных от барицентра системы на расстояние в 2 и 6 а. е. Анализ данных ALMA говорит о том, что в них наблюдается рост пылевых части. Это является одним из признаков формирования протопланет.
Если у внутреннего края протопланетного диска вокруг HD 98800 B уже сформировались какие-то крупные объекты, с их поверхности отрылась бы поистине поразительная картина. Гипотетический наблюдатель увидел бы поднимающуюся из-за горизонта яркую полосу, проходящую через все небо. Время от времени через нее будут проходить звезды. А поскольку система состоит из четырех светил, на небе будет видно в общей сложности четыре солнца. Из-за всего этого подобная планета будет обладать запутанной системой смены сезонов, не идущей ни в какой сравнение с земными порами года.
ALMA сфотографировал необычный звездный дуэт
ALMA сфотографировал необычный звездный дуэт
Команда исследователей из Лидского университета сообщила о необычном открытии, осуществленном при помощи комплекса радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Оно было сделано в процессе изучения формирующейся звезды MM 1a, расположенной на расстоянии 11 тысяч световых лет от Солнца.
https://phys.org/news/2018-12-young-star-caught-planet.html
Система ММ 1 в представлении художника
MM 1a все еще окружена газопылевым диском. Во время наблюдений системы ALMA обнаружил объект, орбита которого проходит вокруг звезды. Это другое светило. Оно получило обозначение MM 1b. На первый взгляд, в находке нет ничего экстраординарного, ведь коло половины звезд Млечного пути входят в состав кратных систем. Однако у MM 1b имеется одна интересная особенность, заставившая астрономов повнимательнее присмотреться к ней. Все дело в соотношении масс между звездами.
Изображение системы MM 1, полученное ALMA. Красный цвет соответствует удаляющемуся (с точки зрения земного наблюдателя) газу, голубой — приближающемуся газу.
Как правило, звезды в двойных системах имеют схожую массу из-за того, что они сформировались в одинаковых условиях. Однако MM 1 является исключением из этого правила. Изучив данные ALMA, исследователи пришли к выводу, что масса основного компонента системы составляет около 40 солнечных. Масса второй звезды в 80 раз меньше. Она «весит» как половина нашего Солнца.
Звезды образуются при гравитационных коллапсах газопылевых облаков. По мере сжатия газ нагревается и облако становится протозвездой, трансформируясь во вращающийся сферический объект, окруженный диском из оставшегося вещества. У звезд с низкой массой, таких как наше Солнце, в этих дисках могут рождаться планеты. Однако в данном случае звезда и ее окружение оказались настолько массивны, что вместо планеты в нем образовалась еще одна звезда.
Изображение системы MM 1, полученное ALMA. Зеленый цвет соответствует пыли, красный и голубой — газу.
По словам исследователей, MM 1b также может быть окружена собственным газопылевым диском, в котором могут формироваться планеты. Правда, скорее всего, у них будет совсем немного времени. По астрономическим меркам подобные MM 1a звезды-гиганты живут недолго — не более пары миллионов лет. После этого они заканчивают свою жизнь в ослепительных вспышках сверхновых.
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Двадцать протопланетых дисков глазами ALMA
Двадцать протопланетых дисков глазами ALMA
На сегодняшний день астрономы обнаружили почти 4000 экзопланет. Еще примерно столько же имеют статус кандидатов и ждут подтверждения своего статуса. Но ученых интересуют не только уже существующие миры у других звезд, но и те, которые еще только появляются на свет. Одним из наиболее ценных инструментов, позволяющих изучать формирующиеся экзопланеты, является комплекс радиотетелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), расположенный в чилийской пустыне Атакама. Благодаря возможностям ALMA, астрономы могут не только получать детальные изображения протопланетных дисков вокруг новорожденных звезд, но и изучать распределение в них различных веществ и даже оценивать размеры пылевых зерен, процесс слипания которых приводит к появлению зародышей протопланет.
Чтобы лучше разобраться в том, как рождаются планетные системы, астрономы инициировали проект DSHARP (High Angular Resolution Project), целью которого являлась получение изображений в высоком разрешении 20 близких к Солнцу молодых звезд, окруженных протопланетными дисками. Недавно ученые подвели первые итоги своего исследования, опубликовав поразительные изображения этих систем.
https://public.nrao.edu/news/2018-alma-survey-disks/
Коллаж из фотография 20 протопланетных дисков от ALMA
Фотографии ALMA демонстрируют множество сложных образований внутри протопланетных дисков: кольца, концентрические разрывы, спиральные структуры и даже что-то, напоминающее арки. Чувствительность комплекса позволила выявить в них детали размером в несколько астрономических единиц. По словам исследователей, предварительный анализ данных ALMA свидетельствует о том, что крупные экзопланеты аналогичные Нептуну или Сатурну формируются намного быстрее, чем предсказывают существующие модели.
https://universemagazine.com/8400/
Изображения четырех протопланетных дисков, полученные комплексом ALMA. Они находятся на расстоянии от 400 до 540 световых лет от Земли. Система AS 205 состоит из двух звезд, каждая из которых окружена собственным протопланетным диском
Результаты наблюдений комплекса также могут дать важную зацепку, позволяющую разобраться в механизме рождения землеподобных объектов. Ученым давно не дает покоя вопрос, как зародышам каменных тел удается выжить в протопланетном диске и, в конечном счете, превратиться в полноценную планету. Во время исследования, ALMA удалось обнаружить участки с большой концентрацией пылевых частиц. Их взаимодействие с окружающим веществом приводит к появлению своеобразных «безопасных зон», где планетезимали могут в относительно спокойной обстановке набирать массу.