Наблюдения исследуют ледяной протопланетный диск звезды PDS 453

Высокое разрешение наблюдения PDS 453. Изображение интенсивности поляризации VLT/SPHERE 1,6 мкм, показанное с логарифмическим растяжением. Автор: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.04741

Международная группа астрономов с помощью Очень Большого Телескопа (VLT) Европейской Южной Обсерватории исследовала ледяной протопланетный диск молодой звезды, известной как PDS 453. Результаты нового исследования, опубликованные на сервере препринтов arXiv, дают важную информацию о структуре и составе этого диска.

Протопланетные диски представляют собой важный этап в формировании планет. Астрономы полагают, что окончательный состав планет зависит от химического процесса, происходящего внутри диска. Поэтому исследования начальной фазы формирования диска могут иметь решающее значение для улучшения знаний о формировании и эволюции планетезималей, планет и других объектов.

PDS 453 — молодая звезда промежуточной массы F-типа, расположенная примерно в 424 световых годах от нас в ассоциации Скорпиона-Центавра OB. Возраст звезды оценивается примерно в 5 миллионов лет, и предполагается, что она является промежуточным объектом между маломассивной звездой типа Т Тельца и звездой типа Хербига Ae.

Протопланетный диск PDS 453 был впервые идентифицирован в 2006 году. Это диск, обращенный ребром, с острым внешним краем, возможно, из-за усечения близлежащим потенциальным объектом-компаньоном. Предыдущие наблюдения этого диска показали, что он содержит водяной лед в своих слоях выше средней плоскости.

Недавно группа астрономов под руководством Лорин Мартиньен из Университета Гренобль-Альпы во Франции использовала инструмент Спектрополяриметрического высококонтрастного исследования экзопланет (SPHERE) телескопа VLT для более детального изучения диска PDS 453. Исследование было дополнено данными с ближней инфракрасной камеры и многообъектного спектрометра (NICMOS) космического телескопа Хаббл.

«В этой статье мы представляем архивные данные HST/NICMOS и новые данные VLT/SPHERE, обеспечивающие самое четкое и контрастное изображение диска на сегодняшний день», — пишут исследователи.

Наблюдения показали, что протопланетный диск PDS 453 имеет типичную морфологию сильно наклоненной системы с двумя отражательными туманностями. Изображения показывают, что диск простирается от поверхности звезды до расстояния около 160 а.е. с резким переходом на расстоянии 70 а.е., который создает четкую кольцевую особенность. Измеренный наклон диска составил 80 градусов.

Диск PDS 453 состоит из смеси пыли и водяного льда. Было обнаружено, что 10% внутренней части и 20% внешней части диска содержат (по объему) водяной лед. Этот уровень аналогичен тому, что обычно предполагается из наблюдений водяного льда для дисков в широком диапазоне наклонов.

Астрономы пришли к выводу, что их результаты свидетельствуют о том, что диск PDS 453 находится в редкой конфигурации, в которой наша линия зрения на звезду проходит через верхнюю поверхность диска. Они отметили, что необходимы дальнейшие наблюдения этого диска, особенно с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) или Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA), чтобы лучше ограничить параметры этой структуры.

Больше информации: Laurine Martinien et al, The grazing angle icy protoplanetary disk PDS 453, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.04741