Будущие трансплутоны у Эпсилон Эридана

Согласно самым авторитетным современным теориям, звезды и планеты формируются из газопылевых облаков, которые фрагментируются и сжимаются под воздействием собственной гравитации. При "падении к центру" частиц материи их случайные движения постепенно приводят к некой самоорганизации, и в конце концов все облако начинает вращаться, принимая характерную сглаженную форму, подобную вращающейся пицце...

Центр такого протопланетного диска в конечном счете обретает массу, достаточную для того, чтобы там могла зажечься юная звезда, ну а в окружающем ее более разреженном диске частицы пыли группируются, слипаются, формируя все более крупные объекты (планетезимали) - камешки, астероиды и, наконец, планеты. Тем временем свежезажженная звезда, разгораясь, порождает мощные звездные ветры из заряженных частиц, которые выметают лишнюю пыль из системы и обнажают свежеобразовавшиеся небесные тела - новую планетную систему. Весь этот процесс, по современным понятиям, от начала до конца занимает от 10 до 100 миллионов лет.

Однако все это пока только теория, уже подкрепленная, конечно, наблюдениями формирующихся протопланетных дисков и юных звезд. И чем больше будет таких наблюдений, тем крепче будет основание под такой теорией. И вот теперь в статье "Обнаружение вращения осколочного диска Эпсилон Эридана" (Detecting a rotation in the epsilon Eridani debris disc), опубликованной на сайте arXiv.org, астрономы из шотландского Университета Сент-Эндрюса (St. Andrews University) пишут о том, что им удалось отследить вращение протопланетного диска у звезды Эпсилон Эридана.

Наблюдения были проведены с помощью камеры SCUBA (Submillimetre Common User Bolometer Array - Субмиллиметровый болометрический массив общего назначения). Этот прибор был в 1996 году установлен на 15-метровом радиотелескопе имени Джеймса Клерка Максвелла (James Clerk Maxwell Telescope - JCMT) на Гавайях (на вершине потухшего вулкана Мауна-Кеа), который является ныне крупнейшим в мире инструментом, способным работать в субмиллиметровом диапазоне. SCUBA состоит из двух массивов детекторов, охлажденных до 0,1 градуса Кельвина, один из которых предназначен для работы на волне 850 микрон (он в данном случае и был реально задействован), а другой - 450 микрон. Диск у Эпсилон Эридана был изучен сначала в 1997-1998 гг., а затем повторно - в 2000-2002 гг. За истекший период скопления материи вокруг звезды, судя по всему, сдвинулись (по оценкам шотландских астрономов, скорость их вращения составила 2,75 градуса в год, то есть на завершение одного оборота им потребуется около 130 лет).

Движение этих скоплений соответствует теоретическим предсказаниям, и поэтому можно предположить, что кольцо вокруг Эпсилон Эридана фактически является протопланетным диском, ну а сами зарегистрированные скопления материи в нем можно считать зародышами будущих планет, собирающими газ и пыль из диска. Если бы они располагались в нашей Солнечной системе, то отстояли бы от Солнца гораздо дальше, чем Плутон (и в 65 раз дальше, чем Земля от Солнца).

Впрочем, пока что все эти наблюдения проводились на грани чувствительности SCUBA. Астрономы надеются, что будущие наблюдения с комплексом SCUBA-2 (его развертывание запланировано на 2007 год) не только подтвердят полученные ныне данные, но и позволят реально разглядеть новообразующиеся планеты...

Сама Эпсилон Эридана расположена от нас на расстоянии в 10,7 светового года и только совсем немного уступает по массе нашему светилу, но при этом содержит гораздо меньше тяжелых элементов. Ее возраст оценивают в 1 миллиард лет, а отслеживая небольшие колебания данной звезды под воздействием гравитации ее спутников, удалось доказать наличие уже сформировавшихся (невидимых) экзопланет.

На иллюстрации:

Наблюдения Эпсилон Эридана с помощью SCUBA на JCMT. Данные 1997-1998 гг. - это свыше 22 изображений. В 2000-2002 гг. были получены свыше 34 изображений с теми же самыми параметрами. Фото из статьи с сайта arXiv.org

Источники:

Rotating Disk Could Contain Newly Forming Planets - Universe Today

Detecting a rotation in the epsilon Eridani debris disc - arXiv.org

Ссылки:

Многие молодые звезды окружены пылевыми дисками - "Новости космонавтики"

Звезды, похожие на Солнце

Открытия новых экзопланет (форум)

Астрокон - фантастический рассказ об Эпсилон Эридана