Благодаря использованию комплекса радиотелескопов ALMA, астрономам удалось получить свежие данные о необычном, деформированном диске, окружающем одну из самых светлых звезд в нашей галактике — Фомальгаут. Полученные наблюдения указывают на то, что искажение диска, скорее всего, обусловлено гравитационным воздействием пока не выявленной экзопланеты.
Фомальгаут, находящийся всего в 25 световых годах от нашей планеты, представляет собой недавнюю звезду, которой около 440 миллионов лет. Вокруг него простирается динамичный пояс обломков – диск, состоящий из пыли и камней, возникший из-за столкновений планетезималей. Планеты формируются именно в подобных дисках, и анализ их строения помогает астрономам разобраться в механизме планетообразования.
Согласно двум новым научным исследованиям, ключевым открытием стало изменение эксцентриситета диска Фомальгаута во времени. Он постепенно снижается по мере удаления от звезды, создавая так называемый отрицательный градиент эксцентриситета. Это свидетельствует о том, что области диска, расположенные ближе к звезде, обладают большей вытянутостью, в то время как более удаленные области имеют более округлую форму. Также было установлено, что юго-восточная часть диска на 4 астрономические единицы шире, чем северо-западная.
Согласно результатам моделирования, сложная структура диска может быть результатом гравитационного воздействия массивной планеты, обращающейся вокруг звезды Фомальгаут. Используя данные, полученные с помощью телескопа ALMA, и наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба, ученые выделили два вероятных сценария. Первый предполагает наличие планеты с массой, сопоставимой с Нептуном или Сатурном, на расстоянии приблизительно 110 астрономических единиц от звезды. Альтернативный сценарий указывает на расположение планеты на меньшем удалении, в диапазоне от 70 до 75 астрономических единиц.
Согласно результатам моделирования, можно сделать вывод, что изначальная форма диска отличалась некоторой асимметрией. Гравитационное воздействие планеты впоследствии сформировало его структуру, создав выраженные внутренние границы и промежуточные пустоты, что и было зафиксировано телескопом Джеймса Уэбба.
Прямая проверка этой гипотезы и обнаружение самой планеты с помощью современных технологий в настоящее время не представляются возможными. Это связано с тем, что её предполагаемая масса и удаленность находятся за пределами возможностей существующих приборов. Тем не менее, созданная исследователями модель может быть использована для изучения других подобных дисковых систем, а более совершенные телескопы будущего, возможно, позволят вновь обратиться к Фомальгауту и отыскать планету, деформирующую его диск.