onderzoek

Astronomen vertelden over een systeem met een unieke protoplanetaire schijf.

Onderzoek gedaan met behulp van radiotelescoopcomplexALMA, gelegen in de Chileense Atacama-woestijn, het viervoudige stersysteem verbaasde astronomen echt. Het bleek dat het een functie heeft die nog nooit eerder in de praktijk is aangetroffen en tot nu toe alleen in de hoofden van theoretici heeft bestaan. Desondanks bewijzen de resultaten van de waarneming, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy, opnieuw dat de ruimte vol mysteries is die wachten om ontdekt te worden.

Viervoudige stersystemen met elk tweeparen dubbele sterren zijn niet echt ongebruikelijk. Ja, ze zijn vrij zeldzaam, maar komen toch voor. Ook is de aanwezigheid van een protoplanetaire schijf in het systeem (ringen van gas en stof waaruit toekomstige planeten worden gevormd) geen openbaring. Het bestudeerde HD 98800-systeem bevindt zich ongeveer 146 lichtjaar van de aarde in de constellatiekom en heeft al deze kenmerken. Wat is er zo verrast wetenschappers? Ongelooflijk unieke protoplanetaire schijf, die erin zit.

Het HD 98800-systeem bestaat uit vier sterren,opgedeeld in paren - intern en extern. De sterren van het binnenste paar, genaamd BaBb, bevinden zich dicht bij elkaar op een afstand van ongeveer 1 astronomische eenheid (1 AU = afstand van de aarde tot de zon). De verlichtingsarmaturen van het buitenste paar, AaAb, bevinden zich veel verder van elkaar - in 54 astronomische eenheden, wat veel verder is dan de afstand tussen Pluto en de zon (ongeveer 40 AU). Het buitenste paar armaturen is niet interessant. Het meest interessante in het systeem is het interne paar sterren en de omringende protoplanetaire schijf.

Meestal bevindt de protoplanetaire schijf zich inhetzelfde vlak als het omloopvlak van de andere objecten van het systeem. Uiteindelijk bleek deze regel niet te werken met het HD 98800-systeem. De laatste heeft een schijf die precies loodrecht staat op het rotatievlak van de samenstellende sterren. Met andere woorden, in plaats van een voorwaardelijk horizontaal west-oost-vlak bevindt de schijf zich in een vlak van noord naar zuid. Voorafgaand aan deze ontdekking bestonden systemen zoals HD 98800 alleen in theorie.

"Protoplanetaire schijven rijk aan gas en stofwaargenomen rond bijna alle jonge sterren. We weten dat ten minste 1/3 van de schijven in de buurt van enkele sterren planeten bevatten. Sommige van deze planeten kunnen onder invloed van bepaalde krachten bewegen ten opzichte van de rotatieas of de evenaar van de ster. We hebben ons altijd afgevraagd of een dergelijke bizarre dynamiek mogelijk is in systemen met dubbele sterren. Computersimulatie laat zien dat ontwikkeling in dergelijke systemen twee wegen kan inslaan: ofwel draaien de planeten in hetzelfde vlak met de sterren, of loodrecht op hen. Maar we hadden nog geen bewijsmateriaal ", aldus hoofdstudie auteur aan de University of Warwick (VK), Grant Kennedy.

Astronomen wisten van het bestaan ​​van het HD 98800-systeemal enkele jaren. In het kader van eerdere studies werden pogingen ondernomen om de beweging van het binnenste paar armaturen te observeren. Dankzij het gebruik van een krachtige reeks van "Atakam large millimeter-wave antenna array", wist het Kennedy-team echter nu en dan dichte lagen stof en gas van de schijf te doorbreken. Het gebruik van ALMA maakte het mogelijk om een ​​duidelijk beeld te krijgen van hoe het HD 98800-systeem eruit ziet, en ook om de verbluffende oriëntatie van de protoplanetaire schijf daarin te onthullen.

Geschatte weergave van het oppervlak van een hypothetische exoplanet binnen de protoplanetaire schijf in het HD 98800 BaBb-systeem

Volgens de auteurs van de studie, alsstel dat er zich binnen de protoplanetaire schijf een zich vormende exoplaneet bevindt, de lucht vanaf het oppervlak ziet er gewoon ongelooflijk uit. Als je op zo'n planeet bent, zou een ring van stof en gas van een protoplanetaire schijf er uitzien als een heldere band die uit de horizon oprijst, recht boven je hoofd passeert en je dan verstopt aan de andere kant. Tegelijkertijd zouden de twee sterren van het systeem zich periodiek achter de schijf verbergen en er vervolgens weer uitkomen, soms met twee brede schaduwen op het oppervlak.

"Dit is een geweldig resultaat van observaties," - zegt de astronoom van het California Institute of Technology, Konstantin Batygin, die niet deelnam aan deze studie.

"Zo'n configuratie is iets dat kanverwachten van de combinatorische effecten van zwaartekracht en interne verstrooiing binnen de protoplanetaire schijven. De ontdekking van het eerste dergelijke systeem suggereert dat de vorige simulatie eigenlijk heel nauwkeurig bleek te zijn. Nu lijdt het geen twijfel dat we in de toekomst dezelfde systemen zullen kunnen vinden. "

Astronoom Princeton University DanielTamayo, die ook niet deelnam aan de studie, deelt de vreugde van de wetenschappelijke groep Kennedy, die het werk beschrijft dat in Nature Astronomy is gepubliceerd, als "een ongelooflijk artikel over een definitieve en mooie ontdekking."

"Het is grappig dat zo'n wiskundig bizarHet model van de dynamiek van een polaire planetaire schijf rond een binair systeem is een redelijk stabiele configuratie. Aanvankelijk was het niet duidelijk of het zelfs in de natuur kan voorkomen. In eerdere studies werd er gezegd over de ontdekking van een aantal schuine protoplanetaire schijven, maar dit was de eerste keer dat een dergelijke optie werd tegengekomen. "

De volgende test voor astronomen zal zijn om naar vergelijkbare systemen te zoeken, maar in verschillende stadia van hun evolutie.

U kunt de opening bespreken in onze Telegram-chat.