Материалы портала «Научная Россия»

Суперкомпьютерная модель объясняет поведение Беты Живописца и ее планеты

Суперкомпьютерная модель объясняет поведение Беты Живописца и ее планеты
Ученые NASA создали объемную модель осколочного диска вокруг звезды и выяснили, откуда в нем свертки, оси и провалы.

Ученые из США создали на суперкомпьютере объемную симуляцию системы, которую образует звезда Бета Живописца и вращающиеся вокруг нее планета и огромный диск из обломков камней и льда. С помощью этой модели они выяснили, что планета вращается по эксцентричной орбите, что порождает всякие явления в диске, которые ранее казались астрономам необъяснимыми. О своем открытии ученые доложили на профессиональной конференции, завершившейся в эти дни в Монреале (Канада), а их статья принята к публикации в The Astrophysical Journal, сообщает пресс-служба NASA.

Бета Живописца — звезда в созвездии Живописца — расположена всего в 63,4 световых годах от нас. Ее возраст не более 21 млн лет, то есть это молодая звезда. Вокруг нее вращается осколочный диск с поясами комет и планетезималей (зачаточных планет). В плоскости этого диска довольно близко к звезде по орбите движется большая планета. Существование планеты доказали в 2009 году наблюдениями Европейской южной обсерватории. Портал Научная Россия рассказывал об изучении этой звезды — см. «В системе звезды Бета Живописца найдено два семейства комет» и «В системе β Живописца обнаружено нечто, уничтожающее кометы».

С Земли эта система видна в профиль — со стороны края осколочного диска, т.е. астрономы не могут наблюдать поверхность диска. Исследование осколочного диска в профиль в длинноволном спектре показало, что внутри него возникают какие-то свертки. В коротковолновом спектре это свертки выглядит как ось. Еще в диске есть какие-то провалы.

Чтобы прояснить природу этих явлений, астрономы Эрика Несвольд (Erika Nesvold) из Университета Балтимора, Марк Кушнер (Marc Kuchner) из Годдаровского центра NASA и их коллеги из Университета в Торонто (Канада) создали объемную симуляцию под названием SMACK (Superparticle-Method Algorithm for Collisions in Kuiper belts). Ученые меняли параметры системы Бета Живописца и смотрели, как меняется обломочный диск. Потом они сравнили симуляцию с реальными снимками диска, чтобы понять, как планета влияет на диск и порождает в нем разные явления.

SMACK — первая модель, которая показывать осколочный диск в объеме со всех сторон и столкновения планетезималей внутри него. С помощью модели астрономы поняли, что свертки в диске наблюдается потому, что планета движется по наклонной к диску орбите.

Если же посмотреть на плоскость системы прямо, что возможно только в модели, то видно, как планетезимали образуют спиральную структуру вокруг планеты. Авторы модели объяснили это тем, что орбита планеты — эксцентричная, то есть не совсем круглая, а овальная. Из-за движения планеты по овальной орбите в осколочном диске идут волны, порождающие столкновения планетезималей там и сям. Рисунок волн типичный, похож на рисунок океанских волн. Чем ближе к звезде, тем интенсивнее сталкиваются планетезимали. Они наталкиваются и на звезду, превращаясь в пыль.

За несколько лет изучения системы Бета Живописца ученые узнали много разных явлений, и модель SMACK сводит их в единую картину. Авторы работы верят, что их модель пригодится для изучения других систем и поиска там экзопланет.

бета живописца компьютерная модель симуляция smack созвездие живописца

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий