Чтобы понять, как формируются планетные системы, в том числе наша собственная, вам нужно изучить их происхождение. Планетообразующие или протопланетные диски формируются в унисон со звездой, которую они окружают.
Частицы пыли в дисках могут превращаться в более крупные тела, что в конечном итоге приводит к образованию планет. Считается, что каменистые планеты, такие как Земля, образуются во внутренних областях протопланетных дисков, на расстоянии менее пяти астрономических единиц (в пять раз больше расстояния Земля-Солнце) от звезды, вокруг которой образовался диск.
Перед этим новым исследованием несколько снимков этих дисков были сделаны с помощью самых больших однозеркальных телескопов, но они не могут передать их мельчайшие детали. «На этих фотографиях области, близкие к звезде, где образуются скалистые планеты, покрыты всего несколькими пикселями», – говорит ведущий автор Жак Клуска из KU Leuven в Бельгии. «Нам нужно было визуализировать эти детали, чтобы иметь возможность идентифицировать закономерности, которые могут выдавать формирование планет, и охарактеризовать свойства дисков."Это потребовало совершенно другой техники наблюдения. «Я очень рада, что у нас впервые есть пятнадцать таких изображений», – продолжила Клуска.
Реконструкция изображения
Клуска и его коллеги создали изображения в Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили, используя метод, называемый инфракрасной интерферометрией. Используя инструмент ESO PIONIER, они объединили свет, собранный четырьмя телескопами обсерватории Very Large Telescope, чтобы детально запечатлеть диски. Однако этот метод не дает изображения наблюдаемого источника. Детали дисков необходимо было восстановить с помощью метода математической реконструкции.
Этот метод похож на то, как было получено первое изображение черной дыры. «Нам пришлось убрать свет звезды, так как он мешал детализации, которую мы могли видеть на дисках», – объясняет Клуска.
"Выявление деталей в масштабе орбит каменистых планет, таких как Земля или Юпитер (как вы можете видеть на изображениях) – часть расстояния Земля-Солнце – эквивалентно возможности увидеть человека на Луне, или различать волосы на расстоянии 10 км », – отмечает Жан-Филипп Бергер из Университета Гренобль-Альпы, который в качестве главного исследователя отвечал за работу с прибором PIONIER. "Инфракрасная интерферометрия все чаще используется для обнаружения мельчайших деталей астрономических объектов. Сочетание этой техники с продвинутой математикой, наконец, позволяет нам превратить результаты этих наблюдений в изображения."
Неровности
Некоторые находки сразу выделяются на фотографиях. "Вы можете видеть, что некоторые пятна более или менее яркие, как на изображениях выше: это намекает на процессы, которые могут привести к образованию планет. Например: в диске могут быть нестабильности, которые могут привести к вихрям, где диск накапливает частицы космической пыли, которые могут расти и превращаться в планету."
Команда проведет дополнительное исследование, чтобы определить, что может лежать в основе этих нарушений.
Клуска также проведет новые наблюдения, чтобы получить еще больше деталей и непосредственно засвидетельствовать формирование планет в регионах в дисках, которые лежат близко к звезде. Кроме того, Клуска возглавляет команду, которая начала изучать 11 дисков вокруг других, более старых типов звезд, также окруженных дисками пыли, поскольку считается, что они также могут давать ростки планет.