Астрономы из Уорикского университета открыли новое явление, названное эффектом «качающейся тени», которое описывает ориентацию дисков в формирующихся планетных системах и их движение вокруг звезды-хозяина. Этот эффект также дает подсказки о том, как они могут эволюционировать со временем.
Звезды рождаются, когда большое облако газа и пыли коллапсирует само на себя. Оставшийся материал, который не попадает в звезду, в итоге кружится вокруг нее, подобно тому, как вода кружится вокруг слива. Эта клубящаяся масса газа и пыли называется протопланетным диском, и именно в нем рождаются планеты, подобные Земле.
Часто считается, что протопланетные диски по форме напоминают обеденные тарелки - тонкие, круглые и плоские. Однако последние снимки, сделанные телескопом ALMA, показывают, что это не всегда так. На некоторых дисках, наблюдаемых ALMA, есть тени, когда часть диска, расположенная ближе всего к звезде, блокирует часть звездного света и отбрасывает тень на внешнюю часть диска. Из этой картины теней можно сделать вывод, что внутренняя часть диска ориентирована совершенно иначе, чем внешняя, что называется ломаным диском.
В этом исследовании команда использовала высокопроизводительные компьютеры для трехмерного моделирования сломанного диска. Затем команда провела имитацию наблюдения, смоделировав, как выглядел бы такой диск, если бы его наблюдали в телескоп, и как он менялся бы со временем.
Когда внутренний диск двигался под действием гравитационного притяжения центральной звезды, отбрасываемая им тень перемещалась по внешнему диску. Но вместо того, чтобы тень двигалась по диску, как часовая стрелка, как ожидалось, она раскачивалась вперед-назад, как пила. Таким образом, хотя внутренний диск продолжал вращаться в одном и том же направлении, его тень выглядела так, будто она качалась вперед и назад. Команда предполагает, что это вызвано эффектом геометрической проекции, который, вероятно, имеет место во всех сломанных дисках.
Доктор Ребекка Нилон говорит: «Телескоп Джеймса Уэбба обещает дать нам возможность взглянуть на эмбриональные планетные системы в беспрецедентных деталях, и с помощью наших новых моделей мы сможем узнать гораздо больше о рождении планет».....
