Badanie złożonej morfologii dysku protoplanetarnego wokół MWC 758

Korzystając z anten ALMA w Chile, międzynarodowy zespół naukowców zbadał dysk otaczający gwiazdę MWC 758. Nowe obserwacje pokazują dalszy wgląd w złożoną morfologię dysku. 

MWC 758 (zwana również HD 36112) to oddalona o około 500 lat świetlnych od Ziemi młoda gwiazda typu Herbig Ae, o której wiemy, że ma otaczający ją dysk. Jej wiek szacuje się na około 3,5 miliona lat i ma współczynnik akrecji około 0,0001 masy Słońca rocznie. 

To, co wyróżnia dysk MWC 758, to jego morfologia. Ma dużą wnękę o promieniu kilkudziesięciu jednostek astronomicznych, asymetrie w emisji pyłu oraz dwa ramiona spiralne widziane w bliskiej podczerwieni w rozproszonym świetle, które mogą być falami spirali gęstości wyrzucanymi z planet o masach kilku mas Jowisza.

Obecnie zespół astronomów pod kierownictwem Yanna Boehlera z Rice University w Houston w Teksasie przedstawia wyniki obserwacji ALMA przeprowadzone w celu uzyskania bardziej szczegółowych informacji o morfologii dysku MWC 758. Obserwacje te były przeprowadzone we wrześniu 2015 r, w rozdzielczości kątowej od 0,1” do 0,2”, co dostarczyło nowych informacji na ten temat.

„Nasze nowe obserwacje obrazują układ MWC 758 zarówno w emisji pyłowej, o długości fali około 0,88 milimetra, jaki i w liniach emisyjnych 13CO and C18O J = 3-2. Obserwacje były wykonane z rozdzielczością 0,1”-0,2”, lub 15-30 jednostek astronomicznych, w zależności od odległości układu, co odpowiada poprawie o współczynnik 4 w stosunku do poprzednich obserwacji na falach milimetrowych i pokazują niespotykane szczegóły morfologii dysku” – napisali naukowcy w artykule, który ukazał się 23 grudnia 2017 r. na arXiv.org.

Zgodnie z badaniem, wnęka dysku, która może zawierać lekko odkształcony wewnętrzny dysk, ma promień około 40 au. Naukowcy wykryli emisję pyłu na milimetrowej długości fali, co sugeruje obecność wewnętrznego dysku. Zauważyli także skręcenie w krzywych prędkości we wnęce oraz także oznakę cienia rzucanego w kierunku zachodniego zewnętrznego obszaru, co wskazuje, że wewnętrzny dysk mógł zostać lekko odkształcony.

Poza tą wnęką, wewnętrzny dysk posiada dwie duże grupy pyłu na 47 i 82 au, które tworzą strukturę podwójnego pierścienia. Grupy pyłu są związane z wydłużonymi strukturami, które jakby kopiują strukturę podwójnego pierścienia.

Co więcej, obserwacje ALMA ukazały dwie spirale, wykryte wcześniej w bliskiej podczerwieni oraz dwie łukowate struktury, które również znaleziono w poprzednich badaniach w bliskiej podczerwieni.

Naukowcy doszli do wniosku, że złożoną morfologię dysku MWC 758 można wytłumaczyć istnieniem dwóch masywnych planet okrążających gwiazdę. 

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Researchers study complex morphology of the protoplanetary disc around star MWC 758 

Źródło: phys.org

Na zdjęciu: Obrazy ALMA układu MWC 758. Po lewej mapa emisji pyłu. Po prawej mapa wnęki dysku w skali logarytmicznej. Źródło: Boehler i wsp., 2017.