Вокруг Беты Живописца крутятся сразу два диска

Снимки сделаны на Космическом телескопе имени Хаббла. Размер изображения 29 на 10 угловых секунд. На двух верхних снимках показан диск вокруг Беты Живописца. На нижнем — звезда сравнения (Альфа Живописца). PSF feature — технический дефект коронографа, происхождение которого пока неизвестно. Видно, что PSF-деталь не меняет своего положения при изменении ориентации телескопа, а диск (сравните два верхних изображения) — меняет. Изображение из статьи D. A. Golimowski et al.

Наблюдения на Космическом телескопе имени Хаббла выявили сложную структуру диска вокруг звезды Бета Живописца. Оказывается, вокруг этого светила существуют два осколочных диска. Внутренний, который удалось рассмотреть впервые, наклонен по отношению к плоскости основного диска. Он мог возникнуть из-за столкновения двух крупных тел.

Еще 20 лет назад в результате наблюдений на космических инфракрасных обсерваториях стали появляться данные о дисках вокруг некоторых звезд. Это холодные образования с температурой около 100 К (то есть примерно –170°C). Значительный вклад в открытие околозвездных дисков внес Инфракрасный астрономический телескоп (IRAS).

Достаточно яркая (примерно четвертой звездной величины; см. карту) и близкая (около 20 парсек) Бета Живописца (? Pictoris) сразу стала классическим примером такого диска. Но техника того времени не позволяла проводить достаточно детальных наблюдений за такими образованиями вокруг звезд.

Уже в 80-е годы по результатам наземных наблюдений была выявлена сложная структура диска вокруг Беты Живописца, простирающегося на 1800 астрономических единиц. Однако исследование внутренних частей этого диска было невозможно до запуска Космического телескопа имени Хаббла (или до введения в строй новых систем с адаптивной оптикой). Несколько лет назад было обнаружено, что на расстояниях порядка 100 а. е. от центральной звезды диск искривляется, как бы «закручивается». Но детали оставались неясными.

Новые многоцветные наблюдения на Космическом телескопе имени Хаббла подтвердили сложную структуру диска вокруг звезды Бета Живописца. Наблюдения проводились с помощью коронографа, чтобы убрать мешающий свет самой звезды. Это самые детальные данные по околозвездным дискам на масштабе 30-300 а. е. от центральной звезды.

Созвездие Живописца (Pictor) на карте звездного неба. Звезда ? — герой нашего рассказа (изображение с сайта en.wikipedia.org)

Оказалось, что внутренняя часть структуры вокруг звезды представляет собой не результат «скручивания», а отдельный диск, наклоненный под углом около 5° к внешнему (основному) диску. Диски состоят не просто из газа и/или пыли, а из гранул (grains). Удалось даже выяснить, что два диска имеют либо разный состав гранул, либо разное распределение гранул по размеру. Это видно на основании многоцветной фотометрии (в результате наблюдений в разных участках оптической части спектра). Кроме того, новые наблюдения подтвердили, что противоположные части внешнего диска ведут себя по-разному, то есть внешний диск не симметричен.

Диск Беты Живописца, по всей видимости, состоит не из протопланетного вещества, а является результатом разрушения тел (например, комет) в планетной системе. Поэтому подобные диски называют остаточными, или осколочными (debris).

Причина возникновения внутреннего диска до конца не ясна. Но скорее всего, он возник в результате столкновения планетезималей, двигавшихся по наклоненным орбитам. После столкновения пыль давлением излучения выметается наружу, и мы видим наклоненный диск.

Авторы указывают, что до запуска инфракрасного Космического телескопа Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope) эти результаты останутся непревзойденными.

На обработанном изображении (цвета условные) виден внутренний диск, наклоненный к внешнему. Изображение в центральной части искажено при убирании света звезды (из статьи D. A. Golimowski et al.)

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

Сергей Попов

<< Назад