Massivnyi poyas asteroidov vblizi blizkoi zvezdy dzeta Zaica?17.09.2001 15:38 | K. A. Postnov/GAISh, Moskva
Poisk planet vokrug blizkih zvezd privel v poslednie gody k otkrytiyu svyshe 60 "ekzoplanet" (tak teper' nazyvayut novye planety vokrug zvezd). Vse oni v osnovnom byli otkryty po nablyudeniyam slabyh izmenenii luchevoi skorosti central'noi zvezdy iz-za variacii skorosti baricentra planetnoi sistemy putem tshatel'nogo nablyudeniya za polozheniem linii poglosheniya v atmosfere central'noi zvezdy vsledstvie effekta Dopplera. Eshe do otkrytiya pervyh ekzoplanet bylo izvestno, chto vokrug nekotoryh blizkih yarkih zvezd (Vega, beta Zhivopisca i dr.) sushestvuyut massivnye pylevye diski, kotorye mozhno bylo "vpryamuyu" videt' (naprimer, s borta kosmicheskogo teleskopa im. Habbla, sm. illyustraciyu), esli iskusstvenno "zakryt'" yarkii disk zvezdy. Harakternyi razmer takih pylevyh diskov okazyvalsya poryadka 50-70 i bolee astronomicheskih edinic, t.e. na rasstoyaniyah, sravnimyh s rasstoyaniem do "poyasa Koipera" v nashei Solnechnoi sisteme. Poetomu vokrug zvezd tipa Vegi govorili o nalichii "protoplanetnyh" pylevyh diskov.
Pyl' pererabatyvaet izluchenie central'noi zvezdy v infrakrasny diapazon spektra i proyavlyaetsya kak IK-izbytok v spektre. Dlya Vegi i drugih zvezd v pylevymi diskami temperatura pyli na dalekih rasstoyaniyah okazyvalas' poryadka 100 K. Dlya pyli na men'shih rasstoyaniyah (poryadka 5 AE, kak poyas asteroidov v Solnechnoi sisteme), temperatura dolzhna byt' vyshe, okolo 250-300 K, i takie diski dolzhny byli by proyavlyat'sya kak IK-izbytki na dlinah voln okolo 12 mikron. V 1991 godu s borta IK-sputnika IRAS byl provede poisk takih izbytkov v spektrah 548 karlikov glavnoi posledovatel'nosti spektral'nogo klassa A-K, i tol'ko u dvuh iz nih (beta Zhivopisca i dzeta Zaica) takie izbytki byli naideny. Chetyr'mya godami pozzhe, v 1995 godu, protyazhennyi pylevoi disk (do 1000 AE) byl obnaruzhen pri koronograficheskih nablyudeniyah beta Zhivopisca, a vot vokrug dzeta Zaica (spektral'nyi klass AV, rasstoyanie 21.5 pk, svetimost', radius i massa 14, 1.7 i 1.9 solnechnyh sootvetstvenno) takoi protyazhenyi disk otsutstvoval.
V nachale 2001 goda etot fakt posluzhil motivaciei dlya nablyudeniya dzeta Zaica 10-m teleskopom Keka v blizhnem IK-diapazone. Kak soobshayut avtory etogo proekta, S. Chen i M. Yura iz Kaliforniiskogo universiteta v Los-Anzhelese (ApJ Letters, v pechati, preprint astro-ph/0109216), spektrofotometricheskie nablyudeniya dzeta Zaica podverdili nalichie IK-izbytka na 12 mikronah, kotoryi daet vklad poryadka 0.02 procenta v polnuyu svetimost' central'noi zvezdy. Sravnenie poluchennogo fotometricheskogo profilya izobrazheniya zvezdy na dline volny 17.9 mikron na PZS-matrice s profilem Kapelly obnaruzhivaet na predele znachimosti nebol'shoi izbytok sveta na radiuse 0.1 sekundy dugi, chto sootvetstuet rasstoyaniyu okolo 6 AE ot centra. Po etim dannym avtory ocenivayut plotnost' (2.5 g v kub. sm) i radius (1.7 mikron) pylinok i polnuyu massu pyli v diske (v predpolozhenii, chto disk viden plashmya), poryadka 1022 g.
Dalee, izvestno, chto vremya zhizni pylinok v vokrug zvezd ogranicheno vremenem padeniya na central'nuyu zvezdu vsledstvie effekta Pointinga-Robertsona. Napomnim, chto eto effekt special'noi teorii otnositel'nosti (tochnee, konechnosti rasprostraneniya skorosti sveta) i svyazan s tormozheneiem vrashayusheisya po keplerovoi orbite pylinke v pole izlucheniya fotonov ot central'noi zvezdy. Deistvitel'no, iz-za aberracii sveta v sisteme otscheta pylinki zvezda "vidna" ne strogo perpendikulyarno k vektoru skorosti v, a pod uglom, otlichayushimsya ot 90 gradusov na velichinu poryadka v/c. Eto i privodit k tormozheniyu i v konechnom schete padeniyu pylinki po spiraleobraznoi orbite na zvezdu. Harakternoe vremya zhizni pylinok v sisteme dzeta Zaica okazyvaetsya okolo 10 tys. let, a vozrast samoi zvezdy -- okolo polumilliarda let. Otsyuda avtory ocenivayut massu "rezervuara", sposobnogo v stacionarnom sluchae podderzhivat' sushestvovanie dylevidnogo diska na rasstoyanii okolo 6 AE. (V Solnechnoi sisteme osnovnym postavshikom pyli, nablyudaemoi v ploskosti ekliptiki kak zodiakal'nyi svet, yavlyaetsya razrushenie asteroidov iz-za stolknoveniya drug s drugom). Ona okazyvaetsya primerno v 200 raz bol'she, chem massa poyasa asteroidov v Solnechnoi sisteme.
Itak, esli nablyudeniya Chena i Yury budut podtverzhdeny, astronomam vpervye udalos' obnaruzhit' planetu s massivnym poyasom asteroidov srodni nashemu. Slozhnost' nablyudeniya pyli na stol' blizkih rasstoyaniyah ot central'noi zvezdy kroetsya v nevozmozhnosti razresheniya struktur, dazhe u blizkih zvezd. na stol' malyh uglovyh rastoyaniyah ot zvezdy iz-za difrakcii sveta (tak, razreshenie teleskopa im. Habbla na 10 mikronah okolo 1 sekundy dugi). V budushem zapusk infrakrasnyh kosmicheskih interferometrov (tipa proekta DARVIN) pozvolyat vpryamuyu razreshat' planety i pyl' vokrug blizhaishih zvezd.
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
aberraciya sveta - infrakrasnye nablyudeniya - Planety u drugih zvezd
Publikacii so slovami: aberraciya sveta - infrakrasnye nablyudeniya - Planety u drugih zvezd | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
