Неожиданная химическая находка ALMA поможет в поисках протопланет
Ученые, использующие Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) для изучения протопланетного диска вокруг молодой звезды, обнаружили наиболее убедительные на сегодняшний день химические свидетельства образования протопланет. Это открытие предоставит астрономам альтернативный метод обнаружения и характеристики протопланет, когда прямые наблюдения или визуализация невозможны. Результаты будут опубликованы в предстоящем выпуске Astrophysical Journal Letters.
HD 169142 — молодая звезда, расположенная в созвездии Стрельца. Она представляет значительный интерес для астрономов из-за наличия у нее большого, богатого пылью и газом околозвездного диска. За последнее десятилетие было идентифицировано несколько кандидатов в протопланеты, и ранее в этом году ученые из Льежского университета и Университета Монаша подтвердили, что один из таких кандидатов — HD 169142 b — на самом деле является гигантской протопланетой, подобной Юпитеру.
Открытия, выявленные в ходе нового анализа архивных данных ALMA теперь могут облегчить ученым обнаружение, подтверждение и, в конечном счете, характеристику протопланет, формирующихся вокруг молодых звезд.
«Когда мы рассмотрели HD 169142 и ее диск на субмиллиметровых длинах волн, мы выявили несколько убедительных химических признаков этой недавно подтвержденной протопланеты-газового гиганта», — сказал Чарльз Лоу, астроном из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института и ведущий автор нового исследования. — «Теперь у нас есть подтверждение того, что мы можем использовать химические сигнатуры, чтобы выяснить, какие виды планет могут формироваться в дисках вокруг молодых звезд».
Команда сосредоточилась на системе HD 169142, поскольку полагала, что присутствие гигантской протопланеты HD 169142 b, вероятно, будет сопровождаться обнаруживаемыми химическими сигнатурами, и они были правы. Команда Лоу обнаружила монооксид углерода (как 12CO, так и его изотополог 13CO) и монооксид серы (SO), которые ранее были обнаружены и считались связанными с протопланетами в других дисках. Но впервые команда также обнаружила моносульфид кремния (SiS).
Это стало неожиданностью, потому что для того, чтобы излучение SiS было обнаружено ALMA, силикаты должны выделяться из близлежащих пылевых частиц в виде массивных ударных волн, вызванных газом, движущимся с высокими скоростями, что обычно является результатом оттоков, вызванных гигантскими протопланетами.
С помощью этого нового химического подхода к обнаружению молодых протопланет ученые открывают новое окно во Вселенную и углубляют свое понимание экзопланет.