September 4th, 2020

Астрономия, космос, вселенная

Протопланетный диск разорван на части тремя родительскими звездами

Протопланетный диск разорван на части тремя родительскими звездами
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200904100808
Команда астрономов впервые обнаружила прямое доказательство того, что группы звезд могут разрывать на части свои протопланетные диски, оставляя их деформированными и расщепленными на несколько отдельных колец, наклоненных по отношению к плоскости диска. Согласно этому новому исследованию, экзотические планеты, такие как планета Татуин из «Звездных войн», могут формироваться в искаженных дисках, а именно в наклоненных по отношению к диску кольцах, в системах множественных звезд. Эти результаты были получены при анализе данных, собранных при помощи Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории и радиообсерватории Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
Наша Солнечная система является почти идеально плоской, то есть все ее планеты лежат в одной плоскости, однако для планетных систем других звезд, особенно множественных звездных систем, это может выполняться не всегда. Система GW Ориона, которую исследователи анализировали в данной работе, расположена на расстоянии свыше 1300 световых лет от нас и включает три звезды, вокруг которых лежит деформированный, разломленный на части диск.
«Наши снимки показали крайний случай, когда протопланетный диск не является плоским, он значительно деформирован, и от него даже откололось отдельное кольцо», - рассказал Стефан Краус (Stefan Kraus), профессор астрофизики Эксетерского университета, Великобритания, и руководитель нового исследования. Это отдельное кольцо расположено во внутренней части диска, рядом с тремя звездами.
Исследование также показало, что внутреннее кольцо содержит пыль массой порядка 30 масс Земли – что является достаточным для формирования планет. «Любые планеты, формирующиеся внутри этого наклоненного по отношению к диску кольца будут обращаться вокруг звезд по сильно вытянутым орбитам, и согласно нашим прогнозам, в будущем мы сможем получить изображения множества планет, лежащих на широких эллиптических орбитах, например, при помощи обсерватории ELT», - сказал член команды Александр Креплин (Alexander Kreplin), имея в виду Экстремально большой телескоп (Extremely Large Telescope, ELT), который планируется ввести в эксплуатацию позднее в этом десятилетии.
Исследование опубликовано в журнале Science.
Астрономия, космос, вселенная

«Неравное» слияние двух черных дыр получает необычное объяснение

«Неравное» слияние двух черных дыр получает необычное объяснение
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200904122600
«Неравное» слияние между двумя черными дырами может иметь необычное происхождение, согласно новому исследованию.
Это столкновение было впервые зарегистрировано 12 апреля 2019 г., когда гравитационная волна, испущенная со стороны этого события, достигла гравитационно-волновых детекторов LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) и Virgo. Ученые обозначили этот сигнал как GW190412 и определили, что он был испущен в результате столкновения между «Давидом и Голиафом» - двумя черными дырами, масса одной из которых намного превосходит массу другой. Тогда сигнал от такого «неравного» столкновения был зарегистрирован учеными впервые.
Теперь в новом исследовании команда, включающая Сальваторе Витале (Salvatore Vitale), ассистент-профессора Массачусетского технологического института и члена коллаборации LIGO, показывает, что механизм этого столкновения также являлся необычным. Вероятно, более массивная компонента финального столкновения сама была сформирована ранее в результате столкновения между двумя меньшими по массе черными дырами. Итоговое столкновение таким образом имеет характер «иерархического».
Прежде чем прийти к тому, что столкновение GW190412 произошло в соответствии с иерархическим механизмом, Витале и его коллеги моделировали происхождение этой пары черных дыр в результате осуществления двух более традиционных механизмов. Первый из этих механизмов известен как процесс с общей оболочкой, а второй – как процесс, включающий динамическое взаимодействие. В результате моделирования команда выяснила, что вероятность происхождения события GW190412 в соответствии с любым из этих двух механизмов не превышает одного события на несколько тысяч, в то время как в действительности это событие было выявлено всего лишь после 50 обнаружений других гравитационно-волновых событий. Это навело команду на мысль об альтернативном механизме, которая затем получила подтверждение, в частности, тем, что наблюдаемая высокая скорость собственного вращения компонентов системы в этом случае хорошо объясняется предыдущим столкновением, «раскрутившим» результирующую черную дыру.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.