Эта звезда окружена диском из газа и пыли — такие диски называются протопланетными дисками, поскольку они являются ранними этапами создания планетных систем. Этот конкретный диск виден почти с ребра, и его появление на фотографиях в видимом свете привело к тому, что его прозвали Летающей тарелкой.Астрономы использовали Большую миллиметровую / субмиллиметровую матрицу Атакамы (ALMA) для наблюдения за свечением, исходящим от молекул монооксида углерода в диске 2MASS J16281370-2431391. Они смогли создать очень резкие изображения и обнаружили что-то странное — в некоторых случаях они видели отрицательный сигнал!
Обычно отрицательный сигнал физически невозможен, но в этом случае есть объяснение, которое приводит к неожиданному выводу.Ведущий автор Стефан Гильото продолжает историю: «Этот диск не наблюдается на фоне черного и пустого ночного неба. Вместо этого он виден в виде силуэта перед свечением туманности Ро Змееносца. Это диффузное свечение слишком протяженное, чтобы его можно было обнаружить с помощью ALMA. , но диск его поглощает.
Результирующий отрицательный сигнал означает, что части диска холоднее фона. Земля буквально находится в тени Летающей тарелки! "Команда объединила измерения диска ALMA с наблюдениями фонового свечения, сделанными на 30-метровом телескопе IRAM в Испании [1]. Они получили температуру частиц пыли на диске всего -266 градусов по Цельсию (всего 7 градусов выше абсолютного нуля, или 7 градусов Кельвина) на расстоянии около 15 миллиардов километров от центральной звезды [2].
Это первое прямое измерение температуры крупных зерен (размером около миллиметра) в таких объектах.Эта температура намного ниже, чем от -258 до -253 градусов по Цельсию (от 15 до 20 Кельвинов), которые предсказывают большинство современных моделей. Чтобы устранить несоответствие, большие частицы пыли должны иметь свойства, отличные от тех, которые предполагаются в настоящее время, чтобы позволить им остыть до таких низких температур.«Чтобы оценить влияние этого открытия на структуру диска, мы должны выяснить, какие правдоподобные свойства пыли могут приводить к таким низким температурам.
У нас есть несколько идей — например, температура может зависеть от размера зерна, а более крупные зерна холоднее чем меньшие. Но пока рано говорить об этом », — добавляет соавтор Эммануэль ди Фолько (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux).
Если окажется, что такие низкие температуры пыли являются нормальным явлением для протопланетных дисков, это может иметь много последствий для понимания того, как они формируются и развиваются.Например, различные свойства пыли будут влиять на то, что происходит, когда эти частицы сталкиваются, и, следовательно, на их роль в обеспечении зародышей для формирования планет. Пока невозможно оценить, является ли требуемое изменение свойств пыли значительным в этом отношении.Низкие температуры пыли также могут иметь большое влияние на известные запыленные диски меньшего размера.
Если эти диски состоят в основном из более крупных, но более холодных зерен, чем предполагается в настоящее время, это будет означать, что эти компакт-диски могут быть произвольно массивными, поэтому они все еще могут образовывать планеты-гиганты, сравнительно близкие к центральной звезде.Необходимы дальнейшие наблюдения, но кажется, что более холодная пыль, обнаруженная ALMA, может иметь серьезные последствия для понимания протопланетных дисков.Примечания[1] Измерения IRAM были необходимы, поскольку сам ALMA не был чувствителен к расширенному фоновому сигналу.[2] Это соответствует 100-кратному расстоянию от Земли до Солнца.
Этот регион сейчас занят поясом Койпера в Солнечной системе.