«Если мы не видим свет, рассеянный от диска, это не обязательно означает, что там ничего нет», — говорит ведущий автор Тил Бирнстил (Институт астрономии Макса Планка), проводивший исследование в Гарвард-Смитсоновском центре исследований. Астрофизика (CfA).
Исследователи изучали диски, которые светятся в видимой или ближней инфракрасной области спектра из-за рассеянного или отраженного света. (Напротив, радио- или миллиметровые телескопы улавливают излучение непосредственно от самого диска.)Рассеянный свет исходит от звездного света, который отражается от крошечных частиц размером с сигаретный дым. Эти частицы изначально заполняют протопланетный диск, но со временем претерпевают изменения.
Маленькие частицы могут собираться вместе, образуя все более и более крупные объекты, в конечном итоге превращаясь в полноценные планеты. Однако при столкновении частиц они иногда не слипаются, а распадаются.
Частицы также могут перемещаться ближе или дальше от звезды в процессе, называемом миграцией. Команда смоделировала эти процессы с помощью суперкомпьютерного кластера Смитсоновского института Hydra.«Рост, миграция и разрушение могут иметь ощутимые, наблюдаемые эффекты», — объясняет соавтор Шон Эндрюс из CfA. «В частности, эти процессы могут создать видимую щель в диске, когда мелкие частицы, которые рассеивают свет, удаляются, хотя более крупные частицы все еще остаются».
Бирнстиль предлагает аналогию: «Бросок камня в воздух не закрывает мне обзор, но бросание горсти пыли в воздух мешает. Точно так же, когда мелкие частицы становятся больше в некоторых областях диска, они не мешают нашему обзору. просмотреть больше, и эти регионы станут пустыми ".Итак, как астрономы могут определить, реальна ли брешь в протопланетном диске или это просто область, где господствуют камешки и нет пыли? Главное — проводить наблюдения на более длинных волнах света, которые могут улавливать гальку.
С этой целью команда проведет наблюдения за хорошо известным примером диска с зазором, TW Hydrae, с помощью большой миллиметровой / субмиллиметровой матрицы Атакамы (ALMA). Если они обнаружат крупные зерна в видимом промежутке, это будет означать, что планеты нет.
Однако, если и в этих наблюдениях пробел окажется пустым, тогда доказательства существования невидимой планеты будут более убедительными.