Навколо Бети Живописця крутяться відразу два диски

Знімки зроблені на Космічному телескопі імені Хаббла. Розмір зображення 29 на 10 кутових секунд. На двох верхніх знімках показано диск навколо Бети Живописця. На нижньому — зірка порівняння (Альфа Живописця). PSF feature — технічний дефект коронографа, походження якого поки невідоме. Видно, що PSF-деталь не змінює свого положення при зміні орієнтації телескопа, а диск (порівняйте два верхніх зображення) — змінює. Зображення зі статті D. A. Golimowski et al.

Спостереження на Космічному телескопі імені Хаббла виявили складну структуру диска навколо зірки Бета Живописця. Виявляється, навколо цього світила існують два осколкові диски. Внутрішній, який вдалося розглянути вперше, нахилений по відношенню до площини основного диска. Він міг виникнути через зіткнення двох великих тіл.

Ще 20 років тому в результаті спостережень на космічних інфрачервоних обсерваторіях стали з’являтися дані про диски навколо деяких зірок. Це холодні утворення з температурою близько 100 К (тобто приблизно -170 ° C). Значний внесок у відкриття навколозвїзних дисків зробив Інфрачервоний астрономічний телескоп (IRAS).

Досить яскрава (приблизно четвертої зоряної величини; див. карту) і близька (близько 20 парсек) Бета Живописця (^ Pictoris) відразу стала класичним прикладом такого диска. Але техніка того часу не дозволяла проводити достатньо детальних спостережень за такими утвореннями навколо зірок.

Вже у 80-ті роки за результатами наземних спостережень була виявлена складна структура диска навколо Бети Живописця, що простягається на 1800 астрономічних одиниць. Однак дослідження внутрішніх частин цього диска було неможливим до запуску Космічного телескопа імені Хаббла (або до введення в дію нових систем з адаптивною оптикою). Кілька років тому було виявлено, що на відстанях близько 100 а. е. від центральної зірки диск викривляється, як би «закручується». Але деталі залишалися неясними.

Нові багатоколірні спостереження на Космічному телескопі імені Хаббла підтвердили складну структуру диска навколо зірки Бета Живописця. Спостереження проводилися за допомогою коронографа, щоб прибрати заважаюче світло самої зірки. Це найбільш детальні дані по навколозвїзних дисках на масштабі 30-300 а. е. від центральної зірки.

Сузір’я Живописця (Pictor) на карті зоряного неба. Зірка — герой нашого оповідання (зображення з сайту en.wikipedia.org)

Виявилося, що внутрішня частина структури навколо зірки являє собою не результат «скручування», а окремий диск, нахилений під кутом близько 5 ° до зовнішнього (основного) диска. Диски складаються не просто з газу і/або пилу, а з гранул (grains). Вдалося навіть з’ясувати, що два диски мають або різний склад гранул, або різний розподіл гранул за розміром. Це видно на підставі багатоколірної фотометрії (в результаті спостережень у різних ділянках оптичної частини спектра). Крім того, нові спостереження підтвердили, що протилежні частини зовнішнього диска поводяться по-різному, тобто зовнішній диск не симетричний.

Диск Бети Живописця, очевидно, складається не з протопланетної речовини, а є результатом руйнування тіл (наприклад, комет) в планетній системі. Тому подібні диски називають залишковими, або осколковими (debris).

Причина виникнення внутрішнього диска до кінця не зрозуміла. Але швидше за все, він виник в результаті зіткнення планетезималей, що рухалися по нахилених орбітах. Після зіткнення пил тиском випромінювання вимітається назовні, і ми бачимо нахилений диск.

Автори вказують, що до запуску інфрачервоного Космічного телескопа Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope) ці результати залишаться неперевершеними.

На обробленому зображенні (кольори умовні) видимий внутрішній диск, нахилений до зовнішнього. Зображення в центральній частині спотворене при прибиранні світла зірки (зі статті D. A. Golimowski et al.)

Джерело: D. A. Golimowski et al. HST/ACS Multiband Coronagraphic Imaging of the Debris Disk around Beta Pictoris // astro-ph/0602292.

Сергій Попов