Примечательным в этом открытии является то, что диск имеет полярную конфигурацию. Это означает, что экзопланета движется вокруг своей двойной звезды по циркумполярной орбите, и это первая обнаруженная учеными экзопланета.
AC Herculis (AC Her) - двойная звезда на расстоянии около 4200 световых лет. Основная звезда хорошо изучена, в то время как ее партнер невидим. У нее есть полярный кольцевой диск, что очень необычно. В новой статье команда исследователей представляет доказательства существования полярной кольцевой экзопланеты.
Ведущим автором является Ребекка Мартин из Невадского центра астрофизики при Университете Невады, Лас-Вегас.
“Мы исследуем геометрию двойной звезды постасимптотической ветви гигантов (AGB) AC Her и ее кольцевого диска. Мы показываем, что наблюдения описывают двойную орбиту, перпендикулярную
диску”, - пишут авторы. Авторы объясняют, что диск близок к стабильному выравниванию полюсов, и у диска большой внутренний радиус. “Наиболее вероятным объяснением очень большого внутреннего радиуса пыли является планета внутри кольцевого диска”.
На кольцевом диске есть контрольный зазор, который сигнализирует о присутствии планеты.
Существует некоторая неопределенность в выводах, и отчасти это связано с размером диска и полостью, в центре которой находятся звезды. В циркумполярном диске действуют различные силы, которые формируют звездную полость. “Размер полости кольцевого газового диска зависит от двойного разделения, двойного эксцентриситета и наклона диска относительно двойной орбиты”, - объясняют исследователи.
При циркумполярном расположении полость в середине системы, где находятся звезды, должна быть небольшой. “Таким образом, размер двойной полости является важным диагностическим показателем наклона диска относительно двойной орбиты”, - пишут они. Диск с полярной ориентацией может простираться на 1,6 а.е. до начала звездной полости. Это большая пылевая полость, и ее размер подтверждает существование экзопланеты.
“Полярная конфигурация диска в AC Her не помогает объяснить большую пылевую полость, поскольку выровненный по полярности диск имеет меньший размер полости, чем компланарный диск”, - объясняют Мартин и ее коллеги. “Лучшим объяснением остается присутствие планеты в диске. Следовательно, это первое свидетельство существования полярной кольцевой планеты!”
Формирование планет в диске происходит одинаково, независимо от того, является ли диск компланарным или циркумполярным. Но в системе переменного тока есть дополнительный фактор. Первичная звезда является звездой после AGB, что означает, что она уже покинула главную последовательность и прошла фазу красного гиганта. Во время этой фазы звезда сильно расширяется, разрывая близлежащие планеты в клочья и обрекая их на гибель. Таким образом, эта планета может быть экзопланетой второго поколения, повторно сформированной из обломков разрушенных планет первого поколения.
“Это первый наблюдаемый полярный кольцевой диск вокруг звезды после AGB”, - пишут авторы. Внутренний край пылевого диска находится дальше, чем должен быть, и это еще один признак наличия экзопланеты.
Важно отметить, что это не звезда главной последовательности и что астрономы никогда не видели полярную кольцевую планету вокруг звезд, не относящихся к главной последовательности. “Таким образом, это первое наблюдательное свидетельство существования полярной кольцевой планеты”, - отмечают авторы.
Эта планета находится в кольцевом диске, а не в одном из околозвездных дисков. Околозвездный диск фактически поставляет материал в околозвездные диски внутри звездной полости, который может стать топливом для дальнейшего формирования планет. Но когда полярный кольцевой диск поставляет материал в полярные околозвездные диски, их расположение может быть нестабильным. В конечном итоге полярный околозвездный диск может стать копланарным.
Система AC Her - не первая двойная звезда с полярным диском. Первая экзопланета была анонсирована в 2019 году вокруг звезды HD 98800. (HD 98800 на самом деле является четверной звездой, содержащей пару двойных звезд.)
Но как первый полярный кольцевой диск, на котором предположительно находится экзопланета, эта необычная система требует более тщательного изучения. Мы многого не знаем об этой планете, но это неудивительно. Даже обнаружить одну из этих планет чрезвычайно сложно.
Лучшее доказательство, которое у нас есть, заключается в характеристиках самого диска. Но в этом исследовании команда только определила вероятное присутствие планеты. Мы ничего не знаем о ее массе, радиусе или чем-либо еще.
Информация о космосе также есть в сообществе в ВК https://vk.com/fotoastronomiya
На главном изображении:
На иллюстрации этого художника показана система HD 98800 с ее внутренней двойной системой, состоящей из двух солнцеподобных компонентов, окруженных толстым материальным диском. Авторство: Университет Уорика / Марк Гарлик
На изображении ниже:
Эти 3D-визуализации показывают два разных вида нашей двойной системы с полярным кольцевым диском. Между внешним диском (коричневым) и внутренним диском (красным) есть промежуток, который сигнализирует о присутствии экзопланеты. Если это подтвердится, это будет первая полярная кольцевая планета, обнаруженная астрономами. Предоставлено изображение: Martin et al. 2023.
Дополнительные материалы
