Астрономы нашли кольцо мусора вокруг Фомальгаута

Международная команда астрономов, использующая чилийский радиотелескоп Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), сделала первое полное изображение кольца пыли и космических обломков, окружающих молодую звезду Фомальгаут. В миллиметровом диапазоне пояс газа и каменистого материала виден очень хорошо. 25 световых лет, отделяющих его от нас, практически не мешают исследованиям.

Предыдущие наблюдения той же звезды, выполненные пять лет назад, когда радиотелескоп еще достраивался, выявили около половины содержимого кольца. Этот результат тогда был принят как предзнаменование больших возможностей в будущем, и оценка, похоже, оправдалась.

Как видно на изображении, полоса ледяной пыли шириной около 2 миллиардов километров сформировалась примерно в 20 миллиардах километров от звезды. «ALMA предоставила нам поразительно четкий образ полностью сформированного диска из космического мусора, — говорит Мередит Мак-Грегор (Meredith MacGregor), ведущий автор одной из двух работ, принятых к публикации в Astrophysical Journal. — Наконец-то мы увидели четко определенную форму диска, которая может многое рассказать о расположенной внутри планетной системе, ответственной за его весьма своеобразный внешний вид».

Используя новые данные ALMA и детальное компьютерное моделирование, исследователи смогли рассчитать точное местоположение, ширину и геометрию диска. Эти параметры подтверждают, что такое узкое кольцо, вероятно, создается гравитационным воздействием планет системы.

Диск из космического мусора — довольно частое явление у молодых звезд. Астрономы связывают его происхождение с продолжающимися внутри системы столкновениями планетезималей — растущих зародышей планет. Получающиеся при столкновениях обломки поглощают свет от центральной звезды и переизлучают эту энергию в виде слабого свечения миллиметровых волн, которое можно изучать с помощью ALMA.

Предположительно, система Фомальгаута сейчас переживает примерно такой же период интенсивной метеоритно-кометной бомбардировки, какой случился в Солнечной системе около четырех миллиардов лет назад. Это молодая система — ей примерно 300–400 миллионов лет, а общая продолжительность ее жизни составит, вероятно, около миллиарда лет.

Используя тот же набор данных ALMA, но фокусируя внимание на отдельных сигналах миллиметрового диапазона, исследователи обнаружили также обширные скопления угарного газа в том же месте, что и диск с обломками.

«Эти данные позволили нам установить, что относительное содержание монооксида углерода и двуокиси углерода вокруг Фомальгаута примерно такое же, как у комет в нашей Солнечной системе, — говорит Лука Матра (Luca Matrà), ведущий автор второй статьи команды. — Это химическое сходство указывает на сходство условий образования комет в системе Фомальгаута и Солнечной системе».