На расстоянии около тысячи световых лет от Земли находится огромный диск из газа и пыли, который позволяет астрономам взглянуть на то, как рождаются планеты. Некоторые могут взглянуть на изогнутые очертания тела и увидеть космическую бабочку. С другой стороны, кому-то может показаться, что слои больше напоминают бутерброд.
Астроном Военно-морской обсерватории США Киприан Бергиа впервые заметил диск в 2016 году. Вдохновленный названием похожего диска «Gomez's Hamburger», Бергиа решил продолжить тему сэндвичей. По предложению своей уругвайской коллеги Аны Москеры он назвал его «Чивито Дракулы» в честь национального блюда южноамериканской страны — сэндвича с мясом, а также в честь культового персонажа, основанного на исторической личности с его собственной родины, румынской Трансильвании.
Протопланетные диски, как их называют эксперты, представляют собой вращающиеся массы плотного газа и пыли, движущиеся вокруг молодой звезды. Бергия и его коллеги предположили, что IRAS 23077 является такой массой. Теперь группа исследователей из Смитсоновской астрофизической обсерватории и их коллеги подтвердили, что «Чивито Дракулы» может быть самым большим протопланетным диском, который когда-либо был найден.
«Бергиа искал совета о том, как интерпретировать этот очень странный предмет, который он нашел», — признает Монш, что положило начало ее поиску уже опубликованных данных, которые могли бы помочь определить принадлежность тела.
Ранее исследователи идентифицировали протопланетный диск, известный как «Гамбургер Гомеса», который был изучен с помощью радиотелескопов на Гавайях под названием Submillimeter Array, или SMA.
Монш рассказала об исследовании коллеге Джошуа Ловеллу: «Я рассказал ему о IRAS 23077 и спросил, не может ли он помочь мне самому провести некоторые наблюдения за SMA». В тот же день Ловелл начал наблюдение за IRAS 23077, получив разрешение на проведение наблюдений в течение двух недель и первые данные вскоре после этого.
SMA позволяет нам наблюдать мелкие частицы пыли, гальку размером около миллиметра и газообразный угарный газ, которые являются характерными компонентами протопланетных дисков. Данные показали, что IRAS 23077 содержит огромное количество и того, и другого, что позволяет предположить наличие огромного запаса газа и пыли внутри диска. Объем газа и пыли может позволить протопланетному диску создать множество планет-гигантов на большом пространстве. Монш отмечает, что огромный размер IRAS 23077 — это то, что позволило ей и ее коллегам получить такие хорошие данные о составе объекта, поскольку другие протопланетные диски на небе кажутся намного меньше.
«Многие диски настолько малы, что даже наши лучшие радиотелескопы испытывают трудности с их пространственным разрешением», — отмечает астрохимик Дана Андерсон. По её словам, IRAS 23077 не только велика, но и ее ориентация по направлению к Земле позволяет исследователям получить редкое представление о том, что происходит внутри.
Возможно, что планеты уже начали формироваться в пределах IRAS 23077. Любопытные асимметрии наблюдаются в тенях и яркости вдоль «крыльев».
«Мы думаем, что одна из этих теней может указывать на то, что внутри диска находится планета, которая уже сформировалась», — заявляет Монш. Планета, находящаяся внутри диска, могла бы проложить в нем траекторию, заставляя части диска деформироваться и наклоняться, отбрасывая тени. Монш отмечает, что для полной уверенности потребуются дополнительные данные от SMA, космического телескопа Джеймса Уэбба или других научных приборов.
Андерсон указывает, что такие планетообразующие диски являются популярными объектами для изучения с помощью телескопов, и она ожидает, что IRAS 23077 станет еще одним объектом.
Монш и его коллеги уже начинают находить эти дополнительные интересные объекты. Попытка идентифицировать IRAS 23077 позволила Моншу и его коллегам начать поиск других протопланетных дисков в просторах космоса. Ожидается, что исследования, посвященные этим новым дискам, будут опубликованы в ближайшее время.
Несмотря на то что такая фундаментальная вещь, как образование планет, может показаться хорошо изученной, относительно мало известно о том, как на самом деле происходят такие процессы. По-видимому, существует несоответствие между теоретическими моделями того, как должны образовываться планетные системы, и различными формами планетных систем, которые эксперты могут наблюдать в космосе. Изучение протопланетных дисков поможет экспертам лучше понять различные способы формирования планет.
«Характеризуя состав и структуру этих удаленных дисков, которые, как мы знаем, из-за своих размеров могут образовывать множество газовых гигантов, мы должны получить представление о различных путях формирования планет», — заключает Монш.
