Астрономы продолжают активно исследовать экзопланеты и звездные системы, в которых они могут образовываться. На этот раз они использовали две орбитальные обсерватории NASA — «Джеймс Уэбб» и «Хаббл» — для изучения окрестностей звезды Вега. В результате ученые смогли создать подробное описание диска, окружающего эту молодую звезду: он отличается необычной симметрией, состоит из слоев и содержит разрыв, расположенный на большом расстоянии от Веги.
За последние десятилетия наблюдается значительный рост числа открытых экзопланет, превысивший отметку в пять тысяч. Не менее значимо выяснение механизмов их образования из газопылевых дисков, окружающих молодые звезды звезд. В молодых планетных системах диски из газа и пыли являются местом формирования планет, их перемещения, а также, в некоторых случаях, столкновений и разрушения.
Первый подобный диск был обнаружен с помощью телескопа «Спитцер» в 2005 году, и он находится у Веги. Эта звезда, одна из самых заметных на ночном небе, находится на расстоянии 25 световых лет от нашей планеты. Вега – молодая звезда, ее возраст составляет около 450 миллионов лет, что значительно меньше возраста Солнца, но при этом она в 40 раз превосходит его по яркости.
Исследование этой системы ведется уже продолжительное время, и она привлекает значительное внимание — сейчас ей посвящены две новые публикации американских астрономов. Ученые задействовали орбитальные обсерватории NASA «Джеймс Уэбб» и «Хаббл», чтобы описать уникальные особенности диска из мелких частиц вокруг Веги.
«Инфракрасное излучение от частиц размером с песчинку было изучено телескопом «Джеймс Уэбб». Эти частицы находятся на расстоянии трех-пяти астрономических единиц от звезды.
Тем временем космический телескоп «Хаббл» исследовал периферию облака, на которой расположены более мелкие пылевые частицы, обнаружены структуры, простирающиеся на расстояние до 170 астрономических единиц. Эти пылинки видны благодаря отражению света Веги. Следовательно, диск в системе имеет слои разного состава. Это обусловлено звездным ветром, который удаляет самые мелкие частицы на большее расстояние, хотя в формировании структуры могут быть задействованы и другие физические процессы.
На указанном расстоянии от звезды Вега диск демонстрирует однородность, симметричность и небольшой эксцентриситет. Кроме того, астрономы выявили небольшую щель, находящуюся на удалении около 60 астрономических единиц от звезды. Возможно, эта область была «очищена» планетой, сопоставимой по размерам с Нептун.
Такая картина существенно отличается от других аналогичных систем. Например, у соседа, имеющего схожую конструкцию, подобную Веге — Фомальгаута, вокруг него также ведутся активные исследования. Три вложенных друг в друга кольца из мелких частиц расположены вокруг него, и их формирование, вероятно, связано с орбитами экзопланет.
Причины, обусловившие расхождения в характеристиках дисков Веги и Фомальгаута, остаются невыясненными. Новое исследование подтвердило, что звезды и их планетные системы способны демонстрировать непредсказуемое и своеобразное поведение. Оказалось, что их разнообразие значительно превышает первоначальные представления ученых.
Интересно, что в фильме 1997 года «Контакт», снятом по роману Карла Сагана, главная героиня через червоточину попадает к Веге, где вокруг наблюдается однородное облако частиц. Создателям фильма, похоже, удалось точно представить себе строение этой системы.