Preostali disk

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje
Fotografija ostanka diska okoli Fomalhauta . Notranji rob diska je morda tvorila orbita planeta Fomalhaut b (spodaj desno). Fotografiran koronagraf Hubble ( NASA ).

Preostanek diska [1] [2] ( eng. Debris disk ) je okrogzvezdni disk prahu in naplavin v orbiti okoli zvezde . Takšni diski so lahko faza v nastajanju planetarnega sistema, ki sledi fazi protoplanetarnega diska [3] . Po drugi različici jih ustvarjajo in vzdržujejo ostanki trkov med planetezimali[4] . Do leta 2001 je bilo najdenih več kot 900 zvezd kandidatov za prašne diske.

Podobni diski so bili najdeni tako okoli starih kot mladih zvezd; tudi vsaj en disk opazimo v orbiti okoli nevtronske zvezde [5] . Včasih ti diski vsebujejo izstopajoče obroče, kot je na sliki Fomalhauta na desni. Najbolj raziskani diski imajo polmer 10-100 AU . e .; spominjajo na Kuiperjev pas , vendar z veliko več prahu. Disk prahu pogosto ustreza tudi glavnemu asteroidnemu pasu v sončnem sistemu . Nekateri diski imajo območje vročega prahu znotraj 10 AU. e. od osrednje zvezde. Ta prah se včasih imenuje eksozodiakalni prah , po analogiji z zodiakalnim prahom v sončnem sistemu.

Običajno disk najdemo tako, da preučimo zvezdni sistem v infrardečem spektru in ugotovimo presežek infrardečega sevanja nad sevanjem, ki ga oddaja zvezda. Ta presežek nastane zaradi absorpcije sevanja zvezde s strani diska in kasnejše ponovne emisije v infrardečem območju [6] .

Zgodovina opazovanja

Leta 1984 je satelit IRAS odkril disk prahu v orbiti okoli zvezde Vega . Prvotno se je mislilo, da gre za protoplanetarni disk , zdaj pa se domneva, da gre za preostali disk zaradi pomanjkanja plina v disku. Kasneje so na disku odkrili nehomogenosti, kar lahko kaže na prisotnost planetarnih teles [7] . Podobna odkritja diskov so bila narejena okoli zvezd Fomalhauta in Beta Painterja .

Do leta 1998 so okrog ene najbližjih zvezd sončnemu sistemu, Rak 55 , odkrili disk prahu; katerega sistem, kot je tudi znano, vsebuje pet planetov [8] . Struktura prašnega diska v sistemu Epsilon Eridani nakazuje tudi motnje planetarnega telesa v orbiti okoli zvezde; z uporabo teh informacij bo mogoče predvideti maso in orbito planeta [9] .

Izvor

Tipični diski za prah so sestavljeni iz majhnih zrnc, velikih 1–100 µm . Sevanje zvezde lahko povzroči, da se ti delci spiralno spustijo na zvezdo zaradi Poynting-Robertsonovega učinka , tako da bo življenjska doba diska približno 10 milijonov let ali manj. Tako je potreben neprekinjen postopek dopolnjevanja diska, da ostane disk nedotaknjen. To so lahko na primer trki med velikimi telesi. In to se lahko dogaja neprenehoma – trki med vse manj majhnimi telesi [10] .

Da pride do trkov v prašnem disku, morajo biti telesa dovolj gravitacijsko motena, da ustvarijo razmeroma visoke hitrosti trka. Takšne motnje lahko povzroči planetarni sistem v bližini zvezde, pa tudi spremljevalec dvojne zvezde ali bližnji prehod druge zvezde.

Pomembni pasovi

Okoli naslednjih zvezd so našli pasove prahu ali naplavin:

zvezda Spektralni razred [11] Razdalja do zvezde
sv. let
orbita,
a. e.
Epsilon Eridani [9] K2V 10.5 35-75
Tau Kita [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
AU mikroskop [15] M1Ve 33 50-150
HD 69830 [16] K0V 41 <1
55 Rak A [8] G8V 41 27-50
Pi¹ Big Dipper [17] G1,5Vb 46.5 ?
HD 139664 [18] F5IV-V 57 60-109
Ta vrana [19] F2V 59 100-150
HD 53143 [18] K1V 60 ?
Beta slikar [13] A6V 63 25-550
Zeta Hare [20] A2Vann 70 2-8
HD 92945 [21] K1V 72 45-175
HD 107146 [22] G2V 88 130
HR 8799 [23] A5V 129 75
HD 12039 [24] G3-5V 137 5
HD 98800 [25] K4V 150 eno
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 pasu je ocenjena povprečna razdalja ali ocenjen razpon, ki temelji bodisi na neposrednih meritvah slik bodisi na podlagi temperature pasu. Za referenco, povprečna oddaljenost Zemlje od Sonca je 1 AU. e.

Poglej tudi

Opombe (uredi)

  1. S. Popov . Nastajanje planetov in protoplanetarnih diskov , Založba "PostNauka" (11. februar 2015).
  2. S. Popov . Preostanek diska okoli mlade ene nevtronske zvezde , Astroforum (6. april 2006).
  3. ekipa Spitzer pravi, da bi disk z odpadki lahko tvoril otroške zemeljske planete (ang.), NASA (14. december 2005). Datum zdravljenja 22. oktober 2009.
  4. Spitzer Sees Dusty Aftermath of Pluton-Sized Collision (eng.), NASA (10. januar 2005). Datum zdravljenja 22. oktober 2009.
  5. Wang, Z.; Čakrabarty, D.; Kaplan, DL Disk razbitin okoli izolirane mlade nevtronske zvezde (angleščina) // Nature. - 2006. - letnik. 440 , št . 7085 . - str. 772-775 . doi : 10.1038 / narava04669
  6. Debris Disk Database (eng.) (povezava ni na voljo) . Kraljevi observatorij Edinburgh. Pridobljeno 22. oktobra 2009. Arhivirano 10. avgusta 2008.
  7. 1 2 3 Skupni astronomski center (1998-04-21). Astronomi odkrijejo možne nove sončne sisteme v nastajanju okoli bližnjih zvezd Vega in Fomalhaut (in en). Sporočilo za javnost . Pridobljeno 23.10.2009 .
  8. 1 2 University then Of Arizona You Are Scientists First the To the Discover Debris Disk Around Star Orbited By Planet (Eng.), ScienceDaily, S. 3. oktober 1998 Datum zdravljenja 23. oktober 2009.
  9. 1 2 Greaves, JS; Nizozemska, WS; Wyatt, MC; Dent, WRF; Robson, EI; Coulson, IM; Jenness, T.; Moriarty-Schieven, GH; Davis, GR; Butner, HM; Prestava, WK; Dominik, C.; Walker, HJ Structure in the Epsilon Eridani Debris Disk (angleščina) // The Astrophysical Journal . - Založba IOP , 2005. - Zv. 619 . - str. 187-190 . doi : 10.1086 / 428348
  10. Kenyon, Scott; Bromley, Benjamin. Planetary & Flybys Stellar Debris Disks (Eng.) ... Smithsonian Astrophysical Observatory (2007). Pridobljeno 23. oktobra 2009. Arhivirano 9. aprila 2012.
  11. SIMBAD: Poizvedba po identifikatorjih (angl.) ... Center de Données astronomiques de Strasbourg. Datum zdravljenja: 23. oktober 2009.
  12. Greaves, JS; Wyatt, MC; Nizozemska, WS; Dent, WRF Disk razbitin okoli tau Ceti: ogromen analog Kuiperjevega pasu (angleščina) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . - Oxford University Press , 2004. - Zv. 351 , št . 3 . - str. L54 – L58 . doi : 10.1111 / j.1365-2966.2004.07957.x
  13. 1 2 DE Backman. Dust in beta PIC / VEGA Main Sequence Systems (angleščina) // Bilten ameriškega astronomskega društva (angleščina) ... - American Astronomical Society , 1996. - Zv. 28 . - str. 1056 .
  14. Stark, C. et al. 51 Ophiuchus: A Possible Beta Pictoris Analog, merjen s Keckovim interferometrom Nuller (. Eng) // The Astrophysical Journal . - Založba IOP , 2009. - Zv. 703 . - str. 1188-1197 .
  15. Sanders, Robert . Zvezda Hodite naokoli v bližini po prahu kot prahu snega (ang.), UC Berkeley News (8. januar 2007). Datum zdravljenja 23. oktober 2009.
  16. Lisse, CM; Beichman, Kalifornija; Bryden, G.; Wyatt, MC O naravi diska prahu v razbitinah okoli HD 69830 (Eng.) // of the Astrophysical Journal . - Založba IOP , 1999. - Zv. 658 , št . 1 . - str. 584-592 . doi : 10.1086 / 511001
  17. CA Beichman; Tanner, A.; Bryden, G.; Stapelfeldt, KR; Werner, M.W.; Rieke, GH; Trilling, DE; Lawler, S.; Gautier, TN IRS Spectra of Solar- Type Stars: A Search for Asteroid Belt Analogs (. Eng) // of the Astrophysical Journal . - Založba IOP , 2006. - Zv. 639 . - str. 1166-1176 . doi : 10.1086 / 499424
  18. 1 2 Kalas, Paul; Graham, James R.; Clampin, Mark C.; Fitzgerald, Michael P. Prve podobe razpršene svetlobe diskov razbitin okoli HD 53143 in HD 139664 (Eng.) // The Astrophysical Journal . - Založba IOP , 2006. - Zv. 637 , št . 1 . - str. L57 – L60 . doi : 10.1086 / 500305
  19. Wyatt, MC; Greaves, JS; Dent, WRF; Coulson, IM Submilimetrske slike prašnega Kuiperjevega pasu okoli Corvija ( Eng.) // of the Astrophysical Journal . - Založba IOP , 2005. - Zv. 620 . - str. 492-500 . doi : 10.1086 / 426929
  20. Moerchen, MM; Telesco, CM; Packham, C.; Kehoe, TJJ Srednja infrardeča ločljivost diska razbitin s tremi AU radijem okoli Zeta Leporis ( Eng.) // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2006. arXiv : astro-ph / 0612550
  21. Golimowski, D. et al Opažanja in modeli diska razbitin okoli K Dwarf HD 92945 ( angl .) (PDF) (povezava ni na voljo) . Univerza v Kaliforniji, oddelek za astronomijo Berkeley (2007). Pridobljeno 23. oktobra 2009. Arhivirano 9. aprila 2012.
  22. Williams, Jonathan P. in drugi Odkrivanje hladnega prahu okoli zvezde G2V HD 107146 (angleščina) // The Astrophysical Journal . - Založba IOP , 2004. - Zv. 604 . - str. 414-419 . doi : 10.1086 / 381721
  23. Christian Marois in drugi Neposredno slikanje več planetov, ki krožijo okoli zvezde HR 8799 (angleščina) // Znanost . - 2008. - letnik. Prihaja , br. november . - str. 1348 . doi : 10.1126 / science.1166585 ( Prednatis na exoplanet.eu Arhivirano 17. decembra 2008 na Wayback Machine )
  24. Hines, Dean C. et al Formacija in razvoj planetarnih sistemov (FEPS): odkritje nenavadnega sistema debris, povezanega s HD 12039 (. Eng) // The Astrophysical Journal . - Založba IOP , 2006. - Zv. 638 , št . 2 . - str. 1070-1079 . doi : 10.1086 / 498929
  25. Furlan, Elise HD 98800: 10 Myr-Old-Transition Disk (Eng.) ... Univerza Cornell . arXiv (2. maj 2007). Datum zdravljenja: 23. oktober 2009.
  26. Kalas, Paul; Fitzgerald, Michael P.; Graham, James R. The Discovere of Extreme Asymmetry in the Debris Disk Surrounding HD 15115 (Eng.) // of the Astrophysical Journal . - Založba IOP , 2007. - Zv. 661 , št . 1 . - str. L85 – L88 . doi : 10.1086 / 518652
  27. Koerner, DW; Ressler, ME; Werner, M.W.; Backman, DE infrardeče slikanje srednjega infrardečega diska okrog HR 4796: kartiranje ostankov planetarne formacije (eng.) // of The Astrophysical Journal . - Založba IOP , 1998. - Zv. 503 . - str. L83 . doi : 10.1086 / 311525
  28. 1 2 Villard, Ray; Weinberger, Alicia; Smith, Brad. Pogledi na blok Dust Hubble Disks in obroči, ki obkrožajo mlade zvezde, dajejo namige (ang.) ... HubbleSite (8. januar 1999). Pridobljeno 23. oktobra 2009. Arhivirano 9. aprila 2012.
  29. Meyer, MR; Backman, D. Material za zvezdo okoli pasu je lahko prvi korak v nastajanju zemeljskih planetov (ang.), Univerza v Arizoni, NASA ( 8. januar 2002). Arhivirano 7. junija 2011. Datum zdravljenja 23. oktober 2009.

Povezave