Пылевой вихрь вокруг звезды Вега предполагает наличие планеты

На проходившей в Вашингтоне с 7 по 12 января конференции Американского Астрономического Общества астрономы объявили, что наблюдаемые детали в распределении пыли вокруг близкой звезды Вега могут быть признаком невидимой планеты, вращающейся вокруг звезды по эксцентрической орбите.

Доклад был представлен группой учёных во главе с Дэвидом Вилнером (David Wilner). Из этих результатов следует, что гравитационное воздействие внесолнечных планет на околозвёздную пыль может использоваться для обнаружения этих планет и определения их орбитальных параметров.

Вега находится в созвездии Лиры, на расстоянии от Земли всего лишь 25 световых лет, и является самой яркой звездой на зимнем небе. Наблюдения Веги в 1983 году на Инфракрасном Астрономическом Спутнике (IRAS) дали первые свидетельства существования крупных пылевых частиц, возможно являющихся остатками от процесса образования планет.

В нашей Солнечной системе пылевые частицы образуются при столкновениях астероидов и при испарении комет, подходящих близко к Солнцу. Гравитация планет влияет на распределение пылевых частиц. Земля, например, захватывает пылинки в ловушку посредством гравитационных резонансов, в результате чего образуется кольцо пыли вдоль земной орбиты.

При рассмотрении с большого расстояния, воздействие внесолнечных планет на околозвёздную пыль может быть более заметным свидетельством их существования помимо их гравитационного воздествия на звёзды. Вследствие большой поверхностной площади пылевых облаков, их намного легче обнаружить, чем планеты.

Новые наблюдения пылевого облака вокруг Веги были выполнены на длине волны 1.3 миллиметра в Институте Миллиметровой Астрономии (IRAM) с помощью интерферометра, состоящего из пяти 15-метровых антенн и расположенного во Французских Альпах. Эти наблюдени чувствительны к структурам вплоть до 20 астрономических единиц (на расстоянии Веги), что примерно равно орбите Сатурна.

Важным преимуществом наблюдений на миллиметровых волнах является намного меньший, по сравнению с оптикой, контраст между звездой и пылевыми частицами. Следовательно, намного легче обнаружить слабый сигнал от пыли на маленьком расстоянии от яркой звезды.

Так как Вега видна почти с полюса, то она представляет собой прекрасную мишень для исследлования структуры её пылевого облака. Новые наблюдения выявили два заметных пика в излучении пыли: один на расстоянии 60 а.е. к юго-западу от звезды, другой — на расстоянии 75 а.е. к северо-востоку от звезды. Такие смещения пиков излучения естественно объясняются динамическим влиянием невидимой планеты, двигающейся по эксцентрической орбите.

Массивная планета, двигающаяся по эксцентрической орбите внутри закручивающегося по спирали пылевого облака, не образует простое кольцо, как это происходит в случае Земли. Вместо этого, как следует из расчётов астрономов, эксцентрическая планета захватывает пыль в две основных концентрации, расположенные на разных расстояниях от звезды.

Однако, для полного понимания структуры пылевого облака Веги необходимы дальнейшие наблюдения. Могут быть и другие физические сценарии образования пиков в распределении пыли, например, столкновения очень больших астероидов. Хотя вероятность того, что почти в одно и то же время поизошло два мощных столкновения астероидов на противоположных сторонах от Веги очень мала, этот сценарий пока нельзя полностью исключить.

Следует заметить, что важным предсказанием идеи о планете с большим эксцетриситетом орбиты является то, что пылевые концентрации должны вращаться вокруг Веги со скоростью, в два раза меньшей скорости орбитального движения планеты. И эти движения можно обнаружить, проведя наблюдения с интервалом в несколько лет.

Два гигантских сгустка в пылевом кольце, окружающем Вегу, могут быть признаками невидимой планеты, вращающейся вокруг звезды по эксцентрической орбите. Наблюдения в миллиметровом диапазоне показывают, что пыль попадает в ловушку в динамических резонансах, вызванных гравитационным влиянием планетарного тела. Эти эффекты могут стать новым методом обнаружения и исследования внесолнечных планет, дополняющим обычные методы с использованием лучевой скорости. Photo: Dr. David Wilner and David Aguilar, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

from Astronews in via PRAO