kamval | Необычные структуры в диске вокруг звезды не всегда указывают на планеты

Когда ученые, ведущие поиски экзопланет, впервые заметили необычные структуры в дисках из пыли и газа, окружающих вновь сформировавшиеся звезды, они предположили, что причиной появления этих структур являются вновь сформировавшиеся планеты. Однако в новом исследовании, проведенном учеными НАСА, показано, что наблюдаемые в околозвездных дисках структуры могут иметь и другое, более простое объяснение, не предполагающее наличие планеты.

«Охотники за экзопланетами» наблюдают звезды в поисках характерных признаков наличия планеты на орбите вокруг звезды, таких как изменения цвета и яркости звездного света. В случае молодых звезд, которые часто бывают окружены дисками из пыли и газа, ученые ищут особые структуры в протопланетных дисках – такие как кольца, дуги и спирали – наличие которых может быть связано с присутствием планеты.

Однако причиной появления таких структур могут быть не только планеты, выяснили в 2013 г. исследователи во главе с Владимиром Лира (Wladimir Lyra), профессором астрономии Университета штата Калифорния, США, но также особый эффект взаимодействия материала диска с излучением родительской звезды. Когда высокоэнергетическое ультрафиолетовое излучение попадает на поверхность частиц пыли, оно выбивает электроны из поверхностных атомов. Эти электроны сталкиваются с частицами газа, окружающего зерно пыли, и нагревают его. По мере разогрева газа его давление возрастает, и он начинает захватывать еще больше пыли, которая, в свою очередь, еще больше разогревает газ. Итоговый цикл, называемый фотоэлектронной нестабильностью, может действовать совместно с другими силами, формируя некоторые из тех необычных структур, которые ранее астрономы связывали только с наличием экзопланеты.

В 2013 г. Лира и его коллеги построили модель формирования узких колец и дуг в дисках, окружающих звезды, в результате фотоэлектронной нестабильности. Предсказания, сделанные на основе этой модели, получили подтверждение наблюдениями в 2016 г.

В новом исследовании команда, возглавляемая Александром Рихертом (Alexander Richert) из Университета штата Пенсильвания, США, взяв за основу модель Лиры, добавила к ней фактор давления звездного излучения на частицы пыли. Это позволило расширить круг получаемых в результате моделирования структур в околозвездных дисках, включив в него, помимо колец и дуг, еще и спиральные структуры.

Исследование появилось на сервере научных препринтов arxiv.org.

http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10549