Астрономы смогли разобраться во внутренней структуре протопланетного диска «Чивито Дракулы», который представляет собой крупнейший известный объект такого рода. Оказалось, что диск действительно огромен, а также сильно асимметричен по яркости и структуре, что может указывать на его динамическую активность. Статья опубликована в The Astrophysical Journal.
Протопланетные диски молодых звезд, которые видны с ребра или сильно наклонены (более 80 градусов) по отношению к земному наблюдателю, очень ценны для планетологов, так как облака пыли и газа в таких системах сильно затеняют звезду, играя роль естественной маски коронографа. Это позволяет проводить прямые исследования радиальной и вертикальной структуры дисков и лучше понимать процессы роста пылевых зерен, их динамики и взаимодействия с газом, а также распределения различных молекул, температуры и плотности вещества в дисках.
Группа астрономов во главе с Кристиной Монш (Kristina Monsch) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики опубликовала результаты анализа данных мультиволновых наблюдений за протопланетным диском IRAS 23077+6707, или «Чивито Дракулы», видимым почти с ребра. Наблюдения в ультрафиолетовом, оптическом и ближнем инфракрасном диапазонах проводились при помощи камеры WFC3 телескопа «Хаббл» в феврале 2025 года. Кроме того, ученые использовали архивные данные наблюдений, полученные наземными системами радиотелескопов SMA и NOEMA. Сам диск обнаружен этой же группой ученых в прошлом году и стал крупнейшим из известных протопланетных дисков.
Предполагается, что IRAS 23077+6707 входит в область звездообразования Цефея и располагается примерно в тысяче световых лет от Солнца. В его центре находится молодой звездный объект класса II, который аккрецирует вещество со скоростью менее 10-8 масс Солнца в год и может быть горячей массивной протозвездой или парой протозвезд. Физическая протяженность диска оценивается в 1500 астрономических единиц, что почти в 50 раз больше размеров орбиты Нептуна, а его масса в 10–30 раз превышает массу Юпитера.
«Чивито Дракулы» наклонен примерно на 80 градусов относительно нас и демонстрирует сильную асимметрию по яркости: его западная часть в 6,5–14,3 раза ярче восточной. Асимметрия наблюдается и в структуре диска — в его северной части видны симметричные друг относительно друга нитевидные структуры, которых в южной части нет. Темная полоса в центральной зоне диска, закрывающая протозвезду, соответствует зоне миллиметрового излучения от нагретой пыли, а во внешних частях видны признаки потенциальной спиральной структуры и множественных оттоков и притоков газа, а также темные теневые структуры.
Исследователи предполагают, что свойства IRAS 23077+6707 указывают на то, что диск динамически активен, что может быть связано с турбулентностью, возмущениями со стороны протопланет или компаньонов центральной звезды, остаточным оседанием вещества в центральную зону диска или гравитационной неустойчивостью в нем. Дальнейшие наблюдения за ним при помощи «Джеймса Уэбба» и наземных радиотелескопов позволят лучше разобраться в динамическом статусе диска, а также в процессах роста и оседания пылевых частиц в нем.
Посмотреть на прекрасный снимок видимого с ребра протопланетного диска из туманности Ориона, который сфотографировал «Джеймс Уэбб», можно здесь.