Тайны Фомальгаута. Что-то искривляет диск вокруг одной из самых ярких звезд нашего неба

Как объясняют ученые, вокруг таких молодых звезд формируются активные «дискообразные» скопления камня и пыли. В этих дисках рождаются планеты. Обнаружить экзопланеты в таких дисках сложно, но форма и особенности диска могут подсказать об их наличии.

Новое исследование показывает, что диск Фомальгаута искривлен из-за гигантской планеты, которая вращается вокруг звезды.

Два научных исследования представили новые наблюдения диска Фомальгаута. Первое, «ALMA Reveals an Eccentricity Gradient in the Fomalhaut Debris Disk», возглавил Джошуа Ловелл из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. Второе, «High Resolution ALMA Data of the Fomalhaut Debris Disk Confirms Apsidal Width Variation», возглавил Джей Читтиди из Джонса Хопкинса.

«Близость Фомальгаута позволяет наблюдать его диск с более высоким разрешением, чем у многих других систем, что делает его идеальным объектом для исследования ранней эволюции планетных систем», — пишет Читтиди и соавторы.

Главное открытие заключается в том, что диск Фомальгаута имеет так называемый «отрицательный градиент эксцентриситета»: чем дальше от звезды часть диска, тем меньше он «вытянут» (не круглый).

«Наши наблюдения показывают, что эксцентриситет диска не является постоянным, а постепенно уменьшается с расстоянием — такого раньше еще никому не удавалось доказать», — отметил Джошуа Ловелл.

Исследование также показало, что юго-восточная часть диска шире северо-западной на 4 астрономические единицы (1 а.е. ≈ расстояние от Земли до Солнца).

Ученые предполагают, что такие искривления создают невидимые планеты внутри диска. Ловелл и его коллеги считают, что модель данных предполагает две возможные планеты: одну на расстоянии 109−115 а.е., которая очищает материал до внутренней границы «главного пояса» Фомальгаута, и вторую более близкую планету между 70 и 75 а.е., внутри «промежуточного пояса», замеченного телескопом JWST.

Исследование также показало, что диск Фомальгаута мог быть «вытянутым» изначально, а планета лишь формирует его современную форму.

«Проще говоря, мы не смогли найти модель с постоянным эксцентриситетом, которая объясняла бы эти странные черты диска. Новые модели помогают лучше понять его структуру и восстановить историю этой динамической системы», — пояснил Джей Читтиди.

В настоящее время планету невозможно наблюдать непосредственно: ее масса и расстояние ниже чувствительности современных методов обнаружения. Однако будущие наблюдения ALMA могут подтвердить существование планеты и проверить модель, которая ее предсказывает.