Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) впервые подробно исследовал особенности структуры и химический состав пылевого диска, окружающего юную звезду HD 106906, находящуюся на расстоянии 336 световых лет от Земли. Эти результаты бросили вызов устоявшимся гипотезам о процессах формирования планетных систем.
Используя инструмент MIRI, функционирующий в среднем инфракрасном диапазоне, учёные зарегистрировали тепловое излучение, исходящее от пылинок. Наблюдения на длинах волн 11,3 и 15,5 микрометров показали отсутствие ожидаемой «пустоты» в центре диска, которую обычно создают массивные планеты. Наоборот, плотность пыли постепенно возрастает к звёздному центру, достигая максимума на расстоянии 70 астрономических единиц (а.е.) — это почти вдвое дальше, чем орбита Плутона. За пределами этого радиуса плотность пыли резко снижается, обозначая чёткую границу.
Анализ информации указал на наличие двух разновидностей пылинок: силикатные размером от 0,45 микрометров (меньше толщины человеческого волоса) до 10 микрометров и графитовые — от 0,65 микрометров. Такое распределение соответствует теории о «выдувании» мелких частиц звёздным излучением. Общая масса видимой в инфракрасном спектре пыли составляет 0,003–0,005 масс Земли, однако, учитывая более крупные частицы до сантиметра (которые изучают радиотелескопы, такие как ALMA), масса увеличивается до 0,1–0,16 земных масс — достаточно для формирования будущих планет.
Температурная карта диска показала неоднородность: от 40 Кельвинов (–233°C) на дальней периферии до 130 К (–143°C) ближе к звезде. Этот температурный градиент может способствовать образованию ледяных оболочек вокруг пылевых частиц — важного этапа в формировании комет. Интересной особенностью стали слабые спиралевидные структуры на краю диска, возможно, вызванные гравитационным влиянием далёкой планеты HD 106906 b или двойной звёздной системой в центре.
Ранее считалось, что центральная область диска в ближнем инфракрасном диапазоне является результатом влияния невидимой планеты. Однако данные JWST показали, что эта зона заполнена мелкими частицами золы, невидимыми для других приборов, что вызывает вопрос: куда исчезли крупные тела, которые, предположительно, должны были её очистить? Исследователи предполагают, что процесс формирования планет здесь ещё не завершён или что на систему могли повлиять внешние факторы, такие как пролёт соседствующей звезды миллионы лет назад.
Перспективы дальнейших исследований HD 106906 с помощью JWST обещают захватывающие открытия. Уже сейчас чувствительность MIRI позволяет обнаруживать планеты на периферии диска, а предстоящие наблюдения помогут отследить динамику пыли и её взаимодействие с экзопланетой-гигантом HD 106906 b. Изучение таких систем поможет пролить свет на ранние стадии эволюции Солнечной системы и ответить на вопрос о уникальности нашей галактики.
Источник: iXBT
