Disc rezidual

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 14 octombrie 2020; verificările necesită 4 modificări .

Discul rezidual [1] [2] ( în engleză  debris disc ) este un disc circumstelar de praf și resturi pe orbită în jurul unei stele . Astfel de discuri pot fi o fază în formarea unui sistem planetar care urmează fazei unui disc protoplanetar [3] . Conform unei alte versiuni, ele sunt create și întreținute de resturile de coliziuni între planetezimale [4] . Până în 2001, au fost găsite peste 900 de stele candidate cu un disc de praf.

Discuri similare au fost găsite atât în ​​jurul stelelor vechi, cât și în jurul celor tinere; la fel, se observă cel puţin un disc pe orbită în jurul unei stele neutronice [5] . Uneori, aceste discuri conțin inele vizibile, ca în imaginea Fomalhaut din dreapta. Cele mai studiate discuri au o raza de 10-100 AU . e .; seamănă cu centura Kuiper , dar cu mult mai mult praf. Discul de praf corespunde deseori centurii principale de asteroizi din Sistemul Solar . Unele discuri au o zonă de praf încălzită situată în limita a 10 UA. e. din steaua centrală. Acest praf este uneori denumit praf exozodiacal , în analogie cu praful zodiacal din Sistemul Solar.

De obicei, discul este descoperit prin examinarea sistemului stelar în spectrul infraroșu și găsirea unui exces de radiație infraroșu peste și peste radiația emisă de stea. Acest exces este cauzat de absorbția radiației stelei de către disc și reemisia ulterioară în domeniul infraroșu [6] .

Istoricul observațiilor

În 1984, satelitul IRAS a descoperit un disc de praf pe orbită în jurul stelei Vega . Inițial considerat a fi un disc protoplanetar , acum se sugerează un disc rămășit din cauza lipsei de gaz din disc. Ulterior, în disc au fost găsite neomogenități, care pot indica prezența corpurilor planetare [7] . Descoperiri similare de discuri au fost făcute în jurul stelelor Fomalhaut și Beta Pictoris .

Până în 1998, un disc de praf a fost descoperit în jurul uneia dintre cele mai apropiate stele de sistemul solar, 55 Cancer ; al cărui sistem se știe și că conține cinci planete [8] . Structura discului de praf din sistemul Epsilon Eridani sugerează, de asemenea, perturbări ale unui corp planetar aflat pe orbită în jurul stelei; folosind aceste informații, se va putea ghici masa și orbita planetei [9] .

Origine

Discurile de praf tipice sunt compuse din granule mici, de 1–100 µm . Radiația de la stea ar putea face ca aceste particule să coboare în spirală pe stea datorită efectului Poynting-Robertson , astfel încât durata de viață a discului ar fi de ordinul a 10 Myr sau mai puțin. Astfel, pentru ca discul să rămână intact, este necesar un proces de completare continuă a discului. Aceasta poate fi, de exemplu, ciocniri între corpuri mari. Și acest lucru se poate întâmpla în mod continuu - ciocniri între corpuri din ce în ce mai mici [10] .

Pentru ca coliziunile să apară într-un disc de praf, corpurile trebuie să fie perturbate gravitațional suficient pentru a genera viteze de coliziune relativ mari. Astfel de perturbări pot fi cauzate de un sistem planetar în apropierea unei stele, precum și de un însoțitor al unei stele binare sau de o trecere apropiată a unei alte stele.

Curele notabile

Au fost găsite curele de praf sau resturi în jurul următoarelor stele:

Stea Clasa spectrală [11] Distanța până la stea,
St. ani 		Orbită,
a. e.
Epsilon Eridani [9] K2V 10.5 35-75
Tau Ceti [12] G8V 11.9 35-50
Vega [7] [13] A0V 25 86-200
Fomalhaut [7] A3V 25 133-158
51 Ophiuchus [14] B9 131 0,5-1200
Microscop AU [15] M1Ve 33 50-150
HD 69830 [16] K0V 41 <1
55 Cancer A [8] G8V 41 27-50
Pi¹ Ursa Major [17] G1.5Vb 46,5 ?
HD 139664 [18] F5IV-V 57 60-109
Acest Corb [19] F2V 59 100-150
HD 53143 [18] K1V 60 ?
Beta Painter [13] A6V 63 25-550
Zeta Hare [20] A2 Vann 70 2-8
HD 92945 [21] K1V 72 45-175
HD 107146 [22] G2V 88 130
H.R. 8799 [23] A5V 129 75
HD 12039 [24] G3-5V 137 5
HD 98800 [25] K4V 150 unu
HD 15115 [26] F2V 150 315-550
HR 4796 A [27] [28] A0V 220 200
HD 141569 [28] B9.5e 320 400
HD 113766 A [29] F4V 430 0,35—5,8

Orbita centurii este o distanță medie estimată sau un interval estimat bazat fie pe măsurători directe ale imaginii, fie derivate din temperatura centurii. Pentru referință, distanța medie a Pământului față de Soare este de 1 UA. e.

Vezi și

Note

  1. ↑ S. Popov . Formarea planetelor și discuri protoplanetare , editura PostNauka (11 februarie 2015). Arhivat din original pe 4 august 2020. Preluat la 7 iulie 2020.
  2. ↑ S. Popov . Disc rămășit din jurul unei tinere stele neutronice , Astroforum (6 aprilie 2006). Arhivat din original pe 4 martie 2016. Preluat la 7 iulie 2020.
  3. ↑ Echipa Spitzer spune că Debris Disk Could Be Forming Infant Terrestrial Planets  , NASA (14 decembrie 2005) . Arhivat din original pe 8 septembrie 2006. Preluat la 22 octombrie 2009.
  4. ↑ Spitzer Sees Dusty Aftermath of Pluto-Sized Collision , NASA  ( 10 ianuarie 2005). Arhivat din original pe 8 septembrie 2006. Preluat la 22 octombrie 2009.
  5. ↑ Wang, Z.; Chakrabarty, D.; Kaplan, DL Un disc de resturi în jurul unei tinere stele neutronice izolate   // Nature . - 2006. - Vol. 440 , iss. 7085 . - P. 772-775 . doi : 10.1038/nature04669
  6. ↑ Baza de date Debris Disk  (engleză)  (link inaccesibil) . Observatorul Regal Edinburgh. Consultat la 22 octombrie 2009. Arhivat din original la 10 august 2008.
  7. ↑ 1 2 3 Centrul Comun de Astronomie (21-04-1998). Astronomii descoperă posibile noi sisteme solare în formare în jurul stelelor din apropiere Vega și Fomalhaut (în ro). Comunicat de presă . Consultat 2009-10-23 .
  8. ↑ 1 2 Oamenii de știință de la Universitatea din Arizona sunt primii care au descoperit discul de resturi din jurul stelelor orbitate de planetă  (Eng.) , ScienceDaily, S. 3 octombrie 1998. Arhivat din original pe 30 august 2006. Preluat la 23 octombrie 2009.
  9. ↑ 12 Greaves, J.S .; Olanda, W.S.; Wyatt, M.C.; Dent, WRF; Robson, E.I.; Coulson, I.M.; Jenness, T.; Moriarty-Schieven, G.H.; Davis, G. R.; Butner, HM; Gear, WK; Dominic, C.; Walker, HJ Structura în discul de resturi Epsilon Eridani  //  The Astrophysical Journal . - Editura IOP , 2005. - Vol. 619 . - P. 187-190 . doi : 10.1086/428348
  10. ↑ Kenyon, Scott; Bromley, Benjamin. Zburări stelare și  discuri cu resturi planetare . Observatorul de astrofizică Smithsonian (2007). Consultat la 23 octombrie 2009. Arhivat din original pe 9 aprilie 2012.
  11. ↑ SIMBAD: Interogare după  identificatori . Centre de Donnees astronomiques din Strasbourg. Consultat la 23 octombrie 2009. Arhivat din original la 21 iunie 2009.
  12. ↑ Greaves, J.S.; Wyatt, M.C.; Olanda, W.S.; Dent, WRF Discul de resturi din jurul tau Ceti: un analog masiv cu Centura Kuiper  // Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie  . - Oxford University Press , 2004. - Vol. 351 , iss. 3 . - P. L54–L58 . doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.07957.x
  13. ↑ 12 D.E. Backman .  Dust in beta PIC / VEGA Main Sequence Systems // Buletinul Societății Americane de Astronomie  . - Societatea Americană de Astronomie , 1996. - Vol. 28 . - P. 1056 .
  14. ↑ Stark, C. și colaboratorii 51 Ophiuchus: A Possible Beta Pictoris Analog Measured with the Keck Interferometer Nuller  //  The Astrophysical Journal . - Editura IOP , 2009. - Vol. 703 . - P. 1188-1197 .
  15. ↑ Sanders, Robert . Praful în jurul stelei din apropiere ca zăpada praf , UC Berkeley News  ( 8 ianuarie 2007). Arhivat din original pe 15 ianuarie 2007. Preluat la 23 octombrie 2009.
  16. ↑ Lisse, C.M.; Beichman, CA; Bryden, G.; Wyatt, MC Despre natura prafului din discul de resturi din jurul HD 69830  //  The Astrophysical Journal . - Editura IOP , 1999. - Vol. 658 , iss. 1 . - P. 584-592 . doi : 10.1086/511001
  17. ↑ C.A. Beichman; Tanner, A.; Bryden, G.; Stapelfeldt, KR; Werner, M.W.; Rieke, G.H.; Trilling, D.E.; Lawler, S.; Gautier, TN IRS Spectre of Solar-Type Stars: A Search for Asteroid Belt Analogs  //  The Astrophysical Journal . - Editura IOP , 2006. - Vol. 639 . - P. 1166-1176 . doi : 10.1086/499424
  18. ↑ 1 2 Kalas, Paul; Graham, James R.; Clampin, Mark C.; Fitzgerald, Michael P. First Scattered Light Images of Debris Disks în jurul HD 53143 și HD 139664  //  The Astrophysical Journal . - Editura IOP , 2006. - Vol. 637 , iss. 1 . -P.L57- L60 . doi : 10.1086/500305
  19. ↑ Wyatt, M.C.; Greaves, J.S.; Dent, WRF; Coulson, IM Imagini submilimetrice ale unei centuri Kuiper prăfuite în jurul lui Corvi  //  The Astrophysical Journal . - Editura IOP , 2005. - Vol. 620 . - P. 492-500 . doi : 10.1086/426929
  20. ↑ Moerchen, M.M.; Telesco, C.M.; Packham, C.; Kehoe, TJJ Rezoluția în infraroșu mijlociu a unui disc de resturi cu rază de 3 AU în jurul Zeta Leporis  //  The Astrophysical Journal . — IOP Publishing , 2006. arXiv : astro-ph/0612550
  21. ↑ Golimowski, D. și colab. , Observations and Models of the Debris Disk around K Dwarf HD 92945  (engleză) (PDF)  (link nu este disponibil) . Universitatea din California, Departamentul de Astronomie Berkeley (2007). Consultat la 23 octombrie 2009. Arhivat din original pe 9 aprilie 2012.
  22. ^ Williams, Jonathan P. și colab., Detection of cool dust around the G2V star HD 107146  //  The Astrophysical Journal . - Editura IOP , 2004. - Vol. 604 . - P. 414-419 . doi : 10.1086/381721
  23. ↑ Christian Marois și colab., Direct Imaging of Multiple Planets Orbiting the Star HR 8799   // Science . - 2008. - Vol. În curs de apariție , iss. noiembrie . — P. 1348 . doi : 10.1126/science.1166585 ( Preprint at exoplanet.eu Arhivat 17 decembrie 2008 la Wayback Machine )
  24. ↑ Hines, Dean C. și colab.The Formation and Evolution of Planetary Systems (FEPS): Discovery of an Unusual Debris System Associated with HD 12039  //  The Astrophysical Journal . - Editura IOP , 2006. - Vol. 638 , iss. 2 . - P. 1070-1079 . doi : 10.1086/498929
  25. ↑ Furlan, Elise HD 98800: A 10-Myr-Old Transition  Disk . Universitatea Cornell . arXiv (2 mai 2007). Consultat la 23 octombrie 2009. Arhivat din original la 12 iunie 2016.
  26. ↑ Kalas, Paul; Fitzgerald, Michael P.; Graham, James R. Discovery of Extreme Asymmetry in the Debris Disk Surrounding HD 15115  //  The Astrophysical Journal . - Editura IOP , 2007. - Vol. 661 , iss. 1 . — P.L85–L88 . doi : 10.1086/518652
  27. ↑ Koerner, DW; Ressler, M.E.; Werner, M.W.; Backman, D.E. Imagini în infraroșu mijlociu ale unui disc circumstelar în jurul lui HR 4796: Cartografierea resturilor formației planetare  //  The Astrophysical Journal . - Editura IOP , 1998. - Vol. 503 . —P.L83 . _ doi : 10.1086/311525
  28. ↑ 12 Villard , Ray; Weinberger, Alycia; Smith, Brad. Vizualizările Hubble ale discurilor de praf și inelelor din jurul tinerilor stele oferă indicii  . HubbleSite (8 ianuarie 1999). Consultat la 23 octombrie 2009. Arhivat din original pe 9 aprilie 2012.
  29. ↑ Meyer, M.R.; Backman, D. Belt of Material Around Star poate fi primul pas în formarea planetei terestre  (engleză) , Universitatea din Arizona, NASA (8 ianuarie 2002). Arhivat din original pe 7 iunie 2011. Preluat la 23 octombrie 2009.

Link -uri

 mediu interstelar
Componente
Nebuloase
Regiunile de formare a stelelor
Formațiuni circumstelare
RadiațiaVânt stelar