Нещо изкривява диска около една от най-ярките звезди в нашето небе

Астрономите, използвайки мощния комплект радиотелескопи ALMA, получиха нови данни за мистериозния деформиран диск около една от най-ярките звезди в нашето небе – Фомалгаут. Новите наблюдения потвърждават, че деформираният диск най-вероятно е причинен от гравитационното влияние на все още неоткрита екзопланета.

Фомалгаут, намираща се само на 25 светлинни години от Земята, е млада звезда, чиято възраст се оценява на 440 милиона години. Тя е заобиколена от активен пояс от отломки – диск от прах и скали, образуван от сблъсъците на планетите. Именно в такива дискове се зараждат планетите и изучаването на тяхната структура помага на астрономите да разберат процеса на тяхното образуване.

Основното откритие, описано подробно в две нови научни статии, е, че ексцентрицитетът на диска на Фомалхаута не е постоянен. Той намалява плавно с увеличаване на разстоянието от звездата, образувайки така наречения отрицателен градиент на ексцентрицитета. Това означава, че вътрешните части на диска са по-издължени, докато външните части са по-кръгли. Освен това югоизточната страна на диска се оказа с 4 астрономически единици по-широка от северозападната.

Изследователите проведоха моделиране, което показа, че тази сложна структура на диска може да се обясни с наличието на масивна планета, която обикаля около Фомалхаут. Въз основа на данните от ALMA и наблюденията на космическия телескоп „Джеймс Уеб“ учените предложиха два възможни сценария. Според първия планета с масата на Нептун или Сатурн се намира на разстояние около 110 астрономически единици от звездата. Според втория сценарий планетата е по-близо – между 70 и 75 астрономически единици.

Моделирането също така предполага, че първоначално дискът е имал известен ексцентрицитет, а гравитацията на планетата само е доусъвършенствала неговата морфология, като е създала остри вътрешни ръбове и междинни прорези, които също са наблюдавани от телескопа JWST.

За съжаление пряка проверка на тази хипотеза и откриването на самата планета чрез съвременните методи все още е невъзможно, тъй като предполагаемата ѝ маса и разстояние са под прага на чувствителност на съществуващите инструменти. Въпреки това разработеният от учените модел може да бъде приложен за изучаване на други подобни дискове, а бъдещите подобрени телескопи може да успеят да се върнат към Фомалгаут и да открият планетата, която деформира диска.

На тази възраст звездите като Фомалхаут са заобиколени от активни дискове от отломки, изградени от скали и прах, получени при сблъсъците между планетите. В тези дискове се образуват екзопланети и една от горещите теми в науката за екзопланетите е свързана с това как се образуват планетите в тези околозвездни дискове.

Откриването на екзопланети в тези дискове е предизвикателство. Астрономите се позовават на данни, открити във формата и морфологията на дисковете, за да се опитат да установят наличието на екзопланети. Дискът на Фомалхаут е изкривен по необичаен начин и най-новите изследвания показват, че изкривяването е причинено от масивна планета, която обикаля около звездата.