Астрономы объявили о крупнейшей коллекции комет, найденной за пределами нашей Солнечной системы

Эта галерея содержит 74 изображения различных звездных систем с кометными поясами (известных как «экзокометы»), полученных с помощью радиотелескопов Submillimeter Array (SMA) и Atacama Large Millimeter/submillimeter (ALMA). Возраст звезд в этом исследовании варьируется от очень молодых до средних, как наше Солнце. Это новое исследование показывает, как кометы играют роль в формировании звезд и планетных систем. Автор: Luca Matra

Впервые астрономы получили изображения десятков поясов вокруг соседних звезд, где вращаются кометы и крошечные камешки внутри них.

Этот результат выявляет области вокруг 74 звезд, охватывающие широкий диапазон возрастов — от недавно сформированных до других, которым миллиарды лет, — показывая, как кометы играют роль в формировании звезд и планетных систем. Исследование опубликованов журнале Astronomy & Astrophysics.

Чтобы найти доказательства существования комет за пределами нашей солнечной системы (так называемых «экзокомет»), астрономы обратились к двум установкам, которые обнаруживают определенные диапазоны радиоволн. Из-за размера пыли и камней в этих поясах этот тип света особенно хорош для поиска и визуализации этих структур.

Совместная программа SMA и ALMA под названием REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations of Nearby Stars) знаменует собой важную веху в изучении экзокометных поясов, поскольку ее изображения и последующий анализ показывают, где находятся галька и экзокометы.

В этих регионах настолько холодно (от -250 до -150 градусов по Цельсию), что большинство соединений, включая воду, замерзают в виде льда на этих экзокометах. Поэтому астрофизики наблюдают, где находятся ледяные резервуары планетарных систем.

«Экзокометы — это валуны из камня и льда, размером не менее километра, которые сталкиваются друг с другом в этих поясах, образуя гальку, которую мы наблюдаем здесь с помощью массивов телескопов ALMA и SMA», — сказал Лука Матра из Тринити-колледжа в Дублине в Ирландии, а ранее — научный сотрудник CfA, занимавшийся постдокторантурой Submillimere Array, который руководил исследованием. «Экзокометарные пояса встречаются по меньшей мере в 20% планетарных систем, включая нашу собственную Солнечную систему».

Пояс Койпера — пример кометного пояса в нашей солнечной системе. Расположенный далеко за орбитой Плутона, некоторые ученые считают, что пояс Койпера является источником воды для внутренней солнечной системы, где находится Земля, доставленной через кометы миллиарды лет назад.

Новая галерея демонстрирует замечательное разнообразие структур поясов. Некоторые из них представляют собой узкие кольца, в то время как другие шире и могут быть отнесены скорее к категории «дисков», чем «поясов».

Более того, некоторые из 74 экзокометных систем имеют несколько колец или дисков, и некоторые из них являются «эксцентричными», то есть не круговой орбитой, а скорее овальной. Это свидетельствует о том, что пока еще необнаружимые планеты или, возможно, луны присутствуют, и их гравитация влияет на распределение гальки в этих системах.

«Такие массивы, как ALMA и SMA, которые использовались в этой работе, являются исключительными инструментами, которые продолжают давать нам невероятные новые знания о Вселенной и ее работе», — сказал астрофизик Смитсоновского института Дэвид Вилнер, соавтор из CfA. «Исследование REASONS потребовало больших усилий сообщества и имеет невероятную ценность наследия с множеством потенциальных путей для будущих исследований».

Набор данных REASONS о свойствах поясов и планетных систем позволит изучать рождение и эволюцию этих поясов, а также проводить последующие наблюдения во всем диапазоне длин волн, от JWST до следующего поколения сверхбольших телескопов и будущих планов ALMA по еще большему изучению деталей этих поясов.

Больше информации: L. Matrà et al, REsolved ALMA and SMA Observations of Nearby Stars (REASONS): A population of 74 resolved planetesimal belts at millimetre wavelengths, Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202451397

Источник: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics