Pozostały dysk

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Zdjęcie dysku szczątkowego wokół Fomalhaut . Wewnętrzna krawędź dysku mogła zostać utworzona przez orbitę planety Fomalhaut b (na dole po prawej). Sfotografowany koronograf Hubble'a ( NASA ).

Dysk pozostałości [1] [2] ( ang. Debris disk ) to wokółgwiazdowy dysk pyłu i szczątków na orbicie wokół gwiazdy . Takie dyski mogą być fazą formowania się układu planetarnego po fazie dysku protoplanetarnego [3] . Według innej wersji są one tworzone i utrzymywane przez pozostałości po zderzeniach planetozymali[4] . Do 2001 r. znaleziono ponad 900 gwiazd - kandydatów z pyłowym dyskiem.

Podobne dyski znaleziono zarówno wokół starych, jak i młodych gwiazd; ponadto co najmniej jeden dysk jest obserwowany na orbicie wokół gwiazdy neutronowej [5] . Czasami te dyski zawierają wystające pierścienie, jak na obrazie Fomalhauta po prawej stronie. Najbardziej badane dyski mają promień 10-100 AU . mi .; przypominają pas Kuipera , ale mają znacznie więcej kurzu. Dysk pyłu często odpowiada również głównemu pasowi planetoid w Układzie Słonecznym . Niektóre płyty mają strefę gorącego kurzu w promieniu 10 AU. e. od gwiazdy centralnej. Pył ten jest czasami nazywany pyłem egzozodiakalnym , przez analogię do pyłu zodiakalnego w Układzie Słonecznym.

Zwykle dysk znajduje się, badając układ gwiazd w widmie podczerwonym i znajdując nadmiar promieniowania podczerwonego w stosunku do promieniowania emitowanego przez gwiazdę. Nadmiar ten spowodowany jest absorpcją promieniowania gwiazdy przez dysk, a następnie reemisją w zakresie podczerwieni [6] .

Historia obserwacji

W 1984 roku satelita IRAS odkrył dysk pyłu na orbicie wokół gwiazdy Vega . Pierwotnie uważany za dysk protoplanetarny , obecnie spekuluje się, że jest to dysk szczątkowy z powodu braku gazu w dysku. Następnie w dysku znaleziono niejednorodności, które mogą wskazywać na obecność ciał planetarnych [7] . Podobne odkrycia dysków dokonano wokół gwiazd Fomalhaut i Beta Painter .

Do 1998 r. wokół jednej z najbliższych gwiazd Układu Słonecznego, Rak 55 , odkryto dysk pyłu; którego układ, jak wiadomo, zawiera pięć planet [8] . Struktura pyłowego dysku w układzie Epsilon Eridani również sugeruje zakłócenia spowodowane przez ciało planetarne na orbicie wokół gwiazdy; wykorzystując te informacje, będzie można założyć masę i orbitę planety [9] .

Początek

Typowe krążki pyłowe składają się z małych granulek o wielkości 1–100 µm . Promieniowanie od gwiazdy może spowodować, że cząstki te opadną spiralnie na gwiazdę z powodu efektu Poyntinga-Robertsona , więc czas życia dysku będzie rzędu 10 milionów lat lub mniej. W związku z tym wymagany jest ciągły proces uzupełniania dysku, aby utrzymać dysk w stanie nienaruszonym. Mogą to być na przykład kolizje między dużymi ciałami. A to może się zdarzyć w sposób nieustanny – zderzenia coraz mniej małych ciał [10] .

Aby zderzenia mogły wystąpić na dysku pyłowym, ciała muszą być wystarczająco zaburzone grawitacyjnie, aby generować stosunkowo duże prędkości zderzeń. Takie zaburzenia mogą być spowodowane układem planetarnym w pobliżu gwiazdy, a także towarzyszem gwiazdy podwójnej lub bliskim przejściem innej gwiazdy.

Wybitne paski

Pasy pyłu lub gruzu zostały znalezione wokół następujących gwiazd:

Gwiazda Klasa widmowa [11] Odległość do gwiazdy
NS. lat
Orbita,
a. mi.
Epsilon Eridani [9] K2V 10,5 35-75
Tau Kita [12] G8V 11,9 35-50
Wega [7] [13] A0V 25 86-200
Fomalhaut [7] A3V 25 133-158
51 Wężownik [14] B9 131 0,5-1200
Mikroskop AU [15] M1 Ve 33 50-150
HD 69830 [16] K0V 41 <1
55 Rak A [8] G8V 41 27-50
Pi¹ Wielki Wóz [17] G1.5Vb 46,5 ?
HD 139664 [18] F5IV-V 57 60-109
Ta wrona [19] F2V 59 100-150
HD 53143 [18] K1V 60 ?
Beta Malarz [13] A6V 63 25-550
Zając Zeta [20] A2Vann 70 2-8
HD 92945 [21] K1V 72 45-175
HD 107146 [22] G2V 88 130
HR 8799 [23] A5V 129 75
HD 12039 [24] G3-5V 137 5
HD 98800 [25] K4V 150 1
HD 15115 [26] F2V 150 315-550
HR 4796 A [27] [28] A0V 220 200
HD 141569 [28] B9.5e 320 400
HD 113766 A [29] F4V 430 0,35-5,8

Orbita pasa - szacowana średnia odległość lub szacowany zasięg na podstawie bezpośredniego pomiaru obrazów lub na podstawie temperatury pasa. Dla porównania, średnia odległość Ziemi od Słońca wynosi 1 AU. mi.

Zobacz też

Notatki (edytuj)

  1. S. Popow . Powstawanie planet i dysków protoplanetarnych , Wydawnictwo "PostNauka" (11.02.2015).
  2. S. Popow . Pozostały dysk wokół młodej pojedynczej gwiazdy neutronowej Astroforum (6 kwietnia 2006).
  3. Zespół Spitzera mówi, że dysk gruzowy może tworzyć niemowlęce planety ziemskie (ang.), NASA (14 grudnia 2005 r.). Data leczenia 22 października 2009 r.
  4. Spitzer widzi zapylone następstwa kolizji wielkości Plutona (ang.), NASA (10 stycznia 2005). Data leczenia 22 października 2009 r.
  5. Wang, Z.; Chakrabarty, D.; Kaplan, DL Dysk szczątków wokół odizolowanej młodej gwiazdy neutronowej (angielski) // Nature. - 2006. - Cz. 440 , iss. 7085 . - str . 772-775 . doi : 10.1038 / natura04669
  6. Baza danych Debris Disk (ang.) (niedostępny link) . Królewskie Obserwatorium w Edynburgu. Źródło 22 października 2009. Zarchiwizowane 10 sierpnia 2008.
  7. 1 2 3 Wspólne Centrum Astronomii (1998-04-21). Astronomowie odkrywają możliwe, że powstają nowe Układy Słoneczne wokół pobliskich gwiazd Vega i Fomalhaut (w en). Komunikat prasowy . Źródło 2009-10-23 .
  8. 1 2 University, a następnie w Arizonie Jesteście naukowcami jako pierwsi, aby odkryć dysk gruzu wokół gwiazdy Orbited By Planet (ang.), ScienceDaily, S. 3 października 1998 r. Data leczenia 23 października 2009 r.
  9. 1 2 Skwarki, JS; Holandia, WS; Wyatta, MC; Wgniecenie, WRF; Robson, EI; Coulson, IM; Jenness, T.; Moriarty-Schieven, GH; Davis, GR; Butner, HM; Koło zębate, WK; Dominik, C.; Walker, HJ Structure in the Epsilon Eridani Debris Disk (Angielski) // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2005. - Cz. 619 . - str . 187-190 . doi : 10.1086 / 428348
  10. Kenyon, Scott; Bromley, Benjamin. Planetarne i Flybys Gwiezdne dyski gruzu (ang.) ... Obserwatorium Astrofizyczne Smithsona (2007). Źródło 23 października 2009. Zarchiwizowane 9 kwietnia 2012.
  11. SIMBAD: Zapytanie według identyfikatorów (pol.) ... Centre de Données astronomiques de Strasbourg. Data leczenia: 23.10.2009.
  12. Nagolenniki, JS; Wyatta, MC; Holandia, WS; Dent, WRF Dysk szczątkowy wokół tau Ceti: potężny odpowiednik Pasa Kuipera (angielski) // Comiesięczne Zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego . - Oxford University Press , 2004. - Cz. 351 , zob. 3 . - P. L54 – L58 . doi : 10.1111 / j.1365-2966.2004.07957.x
  13. 1 2 DE Backman. Dust in beta PIC / VEGA Main Sequence Systems (angielski) // Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego (angielski) ... - Amerykańskie Towarzystwo Astronomiczne , 1996. - Cz. 28 . - str . 1056 .
  14. Stark, C. i wsp. 51 Ophiuchus: możliwy analog Beta Pictoris mierzony za pomocą interferometru Kecka Nuller (ang.) // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2009. - Cz. 703 . - str . 1188-1197 .
  15. Sanders, Robercie . Gwiazda Jedziesz w pobliżu na Pyłku jak puch (ang.), UC Berkeley News (8 stycznia 2007). Data leczenia 23 października 2009 r.
  16. Lisse, CM; Beichman, Kalifornia; Bryden, G.; Wyatt, MC O naturze pyłu na dysku gruzu wokół HD 69830 (ang.) // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1999. - Cz. 658 , is. 1 . - str . 584-592 . Doi : 10.1086 / 511001
  17. CA Beichman; Tanner, A.; Bryden, G.; Stapelfeldt, KR; Werner, MW; Rieke, GH; trylowanie, Niemcy; Lawler, S.; Gautier, TN Widma IRS gwiazd typu słonecznego : poszukiwanie analogów pasa planetoid ( ang . ) // w The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2006. - Cz. 639 . - str . 1166-1176 . doi : 10.1086 / 499424
  18. 1 2 Kalas Paul; Graham, James R.; Clampin, Mark C.; Fitzgerald, Michael P. Pierwsze obrazy rozproszonego światła dysków gruzu wokół HD 53143 i HD 139664 (ang.) // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2006. - Cz. 637 , poz. 1 . - str. L57 – L60 . doi : 10.1086/500305
  19. Wyatt, MC; Nagolenniki, JS; Wgniecenie, WRF; Coulson, IM Submilimetrowe obrazy zapylonego pasa Kuipera wokół Corvi ( inż.) // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2005. - Cz. 620 . - str . 492-500 . doi : 10.1086/426929
  20. Moerchen, MM; Telesco, CM; Packham, C.; Kehoe, TJJ Rozdzielczość w średniej podczerwieni dysku szczątkowego o trzech promieniach AU wokół Zeta Leporis ( eng.) // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2006. arXiv : astro-ph / 0612550
  21. Golimowski, D. i wsp. Obserwacje i modele dysku gruzu wokół K Dwarf HD 92945 (inż.) (PDF) (niedostępny link) . Uniwersytet Kalifornijski, Wydział Astronomii w Berkeley (2007). Źródło 23 października 2009. Zarchiwizowane 9 kwietnia 2012.
  22. Williams, Jonathan P. i inni Wykrywanie chłodnego pyłu wokół gwiazdy G2V HD 107146 (angielski) // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2004. - Cz. 604 . - str . 414-419 . doi : 10.1086 / 381721
  23. Christian Marois i wsp. Bezpośrednie obrazowanie wielu planet krążących wokół gwiazdy HR 8799 (angielski) // Science . - 2008. - Cz. W przygotowaniu , ISS. listopad . - s. 1348 . doi : 10.1126 / science.1166585 ( Preprint na exoplanet.eu zarchiwizowany 17 grudnia 2008 w Wayback Machine )
  24. Hines, Dean C. i wsp. The Formation and Evolution of Planetary Systems (FEPS): Discovery of an Unusual Debris System Associated with HD 12039 (Inż) // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2006. - Cz. 638 , poz. 2 . - str . 1070-1079 . doi : 10.1086 / 498929
  25. Furlan, Elise HD 98800: 10-myrowy dysk przejściowy (ang.) ... Uniwersytet Cornella . arXiv (2 maja 2007). Data leczenia: 23.10.2009.
  26. Kalas, Paweł; Fitzgerald, Michael P.; Graham, James R. Odkrycie ekstremalnej asymetrii w dysku gruzu otaczającym HD 15115 (ang.) // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2007. - Cz. 661 , is. 1 . - P. L85 – L88 . doi : 10.1086 / 518652
  27. Koerner, DW; Ressler, ME; Werner, MW; Backman, DE Obrazowanie w połowie podczerwieni dysku okołogwiazdowego wokół HR 4796: mapowanie gruzu formacji planetarnej (ang.) // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1998. - Cz. 503 . - str . L83 . doi : 10.1086 / 311525
  28. 1 2 Villard, Ray; Weinbergera, Alycia; Smith, Brad. Widoki Pyłu Hubble'a Blok Dyski i Pierścienie Wokół Młodych Gwiazd Wskazówki dotyczące plonów (ang.) ... HubbleSite (8 stycznia 1999). Pobrano 23 października 2009. Zarchiwizowane 9 kwietnia 2012.
  29. Meyer, MR; Backman, D. Materiał wokół gwiazdy pasa może być pierwszym krokiem w formowaniu się planety Ziemi (inż.), University of Arizona, NASA ( 8 stycznia 2002). Zarchiwizowane 7 czerwca 2011 r. Data leczenia 23 października 2009 r.

Spinki do mankietów