Астрономы зафиксировали уникальный этап эволюции планетной системы, во время которого в поясе астероидов, окружающем звезду, образуется газообразный оксид углерода. Газ быстро удалился от системы на расстояние 400 световых лет. Открытие может дать представление о том, как развивалась наша Солнечная система, сообщает пресс-служба Кембриджского университета.
Хотя все еще остается неясным, почему газ выбрасывается так быстро, группа исследователей во главе с учеными из Кембриджского университета полагает, что он может испаряться с ледяных комет в поясе астероидов. Результаты исследования будут представлены на онлайн-конференции Five Years After HL Tau в декабре.
Открытие было сделано с помощью радиотелескопов ALMA в Чили в рамках обзора молодых звезд «класса III». Некоторые из этих звезд окружены дисками обломков, которые, как полагают ученые, образовались в результате продолжающихся столкновений комет, астероидов и других твердых объектов, известных как планетезимали, во внешних границах недавно сформировавшихся планетных систем. Остатки пыли и мусора от этих столкновений поглощают свет от их центральных звезд и повторно излучают эту энергию в виде слабого свечения, которое могут увидеть телескопы ALMA.
Во время исследования астрономы сфокусировались на звезде NO Lup, масса которой составляет около 70% массы нашего Солнца. Вокруг нее ученые обнаружили слабый пыльный диск малой массы, но это была единственная звезда класса III, обнаруженная ALMA, в системе которой выделялся угарный газ. Хотя известно, что многие молодые звезды все еще содержат богатые газом протопланетные диски, NO Lup более развита, и можно было ожидать, что система NO Lup потеряла этот первичный газ после того, как сформировались планеты.
Хотя газообразный оксид углерода обнаруживают редко, уникальность этого наблюдения заключалась в масштабе и скорости газа, что побудило провести дополнительное исследование для изучения его движения и происхождения.
«Когда мы присмотрелись, мы обнаружили кое-что еще более необычное: учитывая, насколько далеко газ был от звезды, он двигался намного быстрее, чем ожидалось. Это заставило нас на долгое время озадачиться», – отметил первый автор исследования Джошуа Ловелл, аспирант Кембриджского института астрономии.
Чтобы найти способ объяснить это явление, ученые создали модель движения газ. «Другие модели использовались, чтобы объяснить существование молодых дисков с подобными механизмами, но этот диск больше похож на диск мусора, где мы раньше не видели ветра. Наша модель показала, что газ полностью выталкивается из системы и движется со скоростью около 22 километров в секунду, что намного выше любой стабильной орбитальной скорости», – добавляют авторы работы.
Дальнейший анализ также показал, что газ может образовываться во время столкновений между астероидами или во время периодов сублимации – перехода из твердого состояния в газообразное – на поверхности звездных комет, которые, как ожидается, будут богаты льдом из окиси углерода.
«Эта очаровательная звезда проливает свет на то, какие физические процессы формируют планетные системы вскоре после их рождения», – считает Марк Уайет, профессор Института астрономии Кембриджского университета.
[Иллюстрация: INSTITUTE OF ASTRONOMY, UNIVERSITY OF CAMBRIDGE]
