Zbytkový disk

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 14. října 2020; kontroly vyžadují 4 úpravy .

Zbytkový disk [1] [2] ( anglicky  debris disk ) je cirkumstelární disk prachu a trosek na oběžné dráze kolem hvězdy . Takové disky mohou být fází formování planetárního systému následující po fázi protoplanetárního disku [3] . Podle jiné verze jsou vytvářeny a udržovány zbytky srážek mezi planetesimály [4] . Do roku 2001 bylo nalezeno více než 900 kandidátských hvězd s prachovým diskem.

Podobné disky byly nalezeny kolem starých i mladých hvězd; stejně tak je alespoň jeden disk pozorován na oběžné dráze kolem neutronové hvězdy [5] . Někdy tyto disky obsahují nápadné prstence, jako na obrázku Fomalhaut vpravo. Nejvíce studované disky mají poloměr 10-100 AU . e .; připomínají Kuiperův pás , ale mají mnohem více prachu. Prachový kotouč také často odpovídá hlavnímu pásu asteroidů ve Sluneční soustavě . Některé disky mají vyhřívanou prachovou zónu umístěnou do 10 AU. e. od centrální hvězdy. Tento prach je někdy označován jako exozodiakální prach , analogicky k zvířetníkovému prachu ve Sluneční soustavě.

Obvykle je disk objeven zkoumáním hvězdného systému v infračerveném spektru a zjištěním přebytku infračerveného záření nad a nad zářením emitovaným hvězdou. Tento přebytek je způsoben absorpcí záření hvězdy diskem a následnou reemisí v infračervené oblasti [6] .

Historie pozorování

V roce 1984 objevila družice IRAS na oběžné dráze kolem hvězdy Vega prachový disk . Původně se myslelo, že jde o protoplanetární disk , nyní je navržen zbytkový disk kvůli nedostatku plynu v disku. Následně byly v disku nalezeny nehomogenity, které mohou ukazovat na přítomnost planetárních těles [7] . Podobné objevy disku byly učiněny kolem hvězd Fomalhaut a Beta Pictoris .

V roce 1998 byl kolem jedné z nejbližších hvězd Sluneční soustavy, 55 Cancer , objeven prachový disk ; o jehož systému je také známo, že obsahuje pět planet [8] . Struktura prachového disku v systému Epsilon Eridani také naznačuje poruchy způsobené planetárním tělesem na oběžné dráze kolem hvězdy; pomocí těchto informací bude možné odhadnout hmotnost a oběžnou dráhu planety [9] .

Původ

Typické prachové disky se skládají z malých granulí o velikosti 1–100 µm . Záření z hvězdy by mohlo způsobit, že se tyto částice spirálovitě stočí dolů na hvězdu v důsledku Poynting-Robertsonova jevu , takže životnost disku by byla řádově 10 Myr nebo méně. Aby tedy disk zůstal neporušený, je nutný proces nepřetržitého doplňování disku. Může se jednat například o srážky velkých těles. A to se může dít průběžně – srážky menších a menších těles [10] .

Aby došlo ke srážkám v prachovém disku, musí být tělesa dostatečně gravitačně rozrušena, aby generovala relativně vysoké srážkové rychlosti. Takové poruchy mohou být způsobeny planetárním systémem v blízkosti hvězdy, stejně jako společníkem dvojhvězdy nebo blízkým průchodem jiné hvězdy.

Pozoruhodné pásy

Kolem následujících hvězd byly nalezeny pásy prachu nebo trosek:

Hvězda Spektrální třída [11] Vzdálenost ke hvězdě,
St. let 		Orbit,
a. E.
Epsilon Eridani [9] K2V 10.5 35-75
Tau Ceti [12] G8V 11.9 35-50
Vega [7] [13] A0V 25 86-200
Fomalhaut [7] A3V 25 133-158
51 Ophiuchus [14] B9 131 0,5-1200
AU mikroskop [15] M1Ve 33 50-150
HD 69830 [16] K0V 41 <1
55 Rakovina A [8] G8V 41 27-50
Pi¹ Ursa Major [17] G1,5Vb 46,5 ?
HD 139664 [18] F5IV-V 57 60-109
Tato vrána [19] F2V 59 100-150
HD 53143 [18] K1V 60 ?
Beta Painter [13] A6V 63 25-550
Zeta Hare [20] A2 Vann 70 2-8
HD 92945 [21] K1V 72 45-175
HD 107146 [22] G2V 88 130
H.R. 8799 [23] A5V 129 75
HD 12039 [24] G3-5V 137 5
HD 98800 [25] K4V 150 jeden
HD 15115 [26] F2V 150 315-550
HR 4796 A [27] [28] A0V 220 200
HD 141569 [28] B9.5e 320 400
HD 113766 A [29] F4V 430 0,35-5,8

Oběžná dráha pásu je odhadovaná průměrná vzdálenost nebo odhadovaný rozsah založený buď na přímých měřeních obrazu nebo odvozený z teploty pásu. Pro srovnání, průměrná vzdálenost Země od Slunce je 1 AU. E.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ S. Popov . Vznik planet a protoplanetární disky , vydavatelství PostNauka (11. února 2015). Archivováno z originálu 4. srpna 2020. Staženo 7. července 2020.
  2. ↑ S. Popov . Zbytkový disk kolem mladé jediné neutronové hvězdy , Astroforum (6. dubna 2006). Archivováno z originálu 4. března 2016. Staženo 7. července 2020.
  3. ↑ Spitzerův tým tvrdí, že troskový disk může tvořit novorozené zemské planety  , NASA (14. prosince 2005) . Archivováno z originálu 8. září 2006. Staženo 22. října 2009.
  4. ↑ Spitzer vidí prašné následky kolize o velikosti Pluta , NASA  ( 10. ledna 2005). Archivováno z originálu 8. září 2006. Staženo 22. října 2009.
  5. ↑ Wang, Z.; Chakrabarty, D.; Kaplan, DL Disk trosek kolem izolované mladé neutronové hvězdy   // Nature . - 2006. - Sv. 440 , iss. 7085 . - str. 772-775 . doi : 10.1038/nature04669
  6. ↑ Databáze disku Debris  (anglicky)  (nepřístupný odkaz) . Královská observatoř Edinburgh. Získáno 22. října 2009. Archivováno z originálu 10. srpna 2008.
  7. ↑ 1 2 3 Joint Astronomy Center (1998-04-21). Astronomové objevují možné nové sluneční soustavy ve formaci kolem blízkých hvězd Vega a Fomalhaut (in en). Tisková zpráva . Získáno 23. 10. 2009 .
  8. ↑ 1 2 Vědci z University of Arizona jako první objevili disk trosek kolem hvězdy obíhající planetou  (anglicky) , ScienceDaily, S. 3. října 1998. Archivováno z originálu 30. srpna 2006. Staženo 23. října 2009.
  9. ↑ 12 Greaves, J.S .; Holland, W.S.; Wyatt, M.C.; Dent, WRF; Robson, E.I.; Coulson, I.M.; Jenness, T.; Moriarty-Schieven, G. H.; Davis, G. R.; Butner, HM; Gear, WK; Dominic, C.; Walker, HJ Structure in the Epsilon Eridani Debris Disk  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2005. - Sv. 619 . - S. 187-190 . doi : 10.1086/428348
  10. ↑ Kenyon, Scott; Bromley, Benjamin. Stellar Flybys & Planetary Debris  Disks . Smithsonian Astrophysical Observatory (2007). Získáno 23. října 2009. Archivováno z originálu 9. dubna 2012.
  11. ↑ SIMBAD: Dotaz podle  identifikátorů . Centre de Donnees astronomiques de Strasbourg. Získáno 23. října 2009. Archivováno z originálu dne 21. června 2009.
  12. ↑ Greaves, J.S.; Wyatt, M.C.; Holland, W.S.; Dent, WRF Disk trosek kolem tau Ceti: masivní analog Kuiperova pásu  // Měsíční zprávy Královské astronomické společnosti  . - Oxford University Press , 2004. - Sv. 351 , iss. 3 . - S. L54–L58 . doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.07957.x
  13. ↑ 12 D. E. Backman .  Prach v beta verzi PIC / VEGA hlavní sekvenční systémy // Bulletin Americké astronomické společnosti  . - American Astronomical Society , 1996. - Sv. 28 . - str. 1056 .
  14. ↑ Stark , C. a kol  . - IOP Publishing , 2009. - Sv. 703 . - S. 1188-1197 . 
  15. ↑ Sanders, Robert . Prach kolem blízké hvězdy jako prachový sníh , UC Berkeley News  ( 8. ledna 2007). Archivováno z originálu 15. ledna 2007. Staženo 23. října 2009.
  16. ↑ Lisse, C.M.; Beichman, CA; Bryden, G.; Wyatt, MC O povaze prachu v Debris Disk kolem HD 69830  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1999. - Sv. 658 , iss. 1 . - str. 584-592 . doi : 10.1086/511001
  17. ↑ C.A. Beichman; Tanner, A.; Bryden, G.; Stapelfeldt, KR; Werner, M. W.; Rieke, G. H.; Trilling, D.E.; Lawler, S.; Gautier, TN IRS Spectra of Solar-Type Stars: A Search for Asteroid Belt Analogs  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2006. - Sv. 639 . - S. 1166-1176 . doi : 10.1086/499424
  18. ↑ 1 2 Kalas, Pavel; Graham, James R.; Clampin, Mark C.; Fitzgerald, Michael P. First Scattered Light Images of Debris Disks kolem HD 53143 a HD 139664  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2006. - Sv. 637 , iss. 1 . -P.L57- L60 . doi : 10.1086/500305
  19. ↑ Wyatt, M.C.; Greaves, J.S.; Dent, WRF; Coulson, IM Submilimetrové snímky zaprášeného Kuiperova pásu kolem Corvi  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2005. - Sv. 620 . - S. 492-500 . doi : 10.1086/426929
  20. ↑ Moerchen, M.M.; Telesco, C.M.; Packham, C.; Kehoe, TJJ Střední infračervené rozlišení disku s troskami o poloměru 3 AU kolem Zeta Leporis  //  The Astrophysical Journal . — IOP Publishing , 2006. arXiv : astro-ph/0612550
  21. ↑ Golimowski, D. et al. Observations and Models of the Debris Disk around K Dwarf HD 92945  (anglicky) (PDF)  (link not available) . Kalifornská univerzita, oddělení astronomie Berkeley (2007). Získáno 23. října 2009. Archivováno z originálu 9. dubna 2012.
  22. ↑ Williams, Jonathan P. et al. Detekce chladného prachu kolem hvězdy G2V HD 107146  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2004. - Sv. 604 . - str. 414-419 . doi : 10.1086/381721
  23. ↑ Christian Marois et al. Přímé zobrazování více planet obíhajících kolem hvězdy HR 8799   // Věda . - 2008. - Sv. Nastávající , iss. listopadu . — S. 1348 . doi : 10.1126/science.1166585 ( Předtisk na exoplanet.eu Archivováno 17. prosince 2008 na Wayback Machine )
  24. ↑ Hines, Dean C. et al. The Formation and Evolution of Planetary Systems (FEPS): Discovery of an Unusual Debris System Associated with HD 12039  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2006. - Sv. 638 , iss. 2 . - S. 1070-1079 . doi : 10.1086/498929
  25. ↑ Furlan, Elise HD 98800: 10-Myr-Old Transition  Disk . Cornell University . arXiv (2. května 2007). Získáno 23. října 2009. Archivováno z originálu 12. června 2016.
  26. ↑ Kalaš, Pavel; Fitzgerald, Michael P.; Graham, James R. Discovery of Extreme Asymetry in the Debris Disk Surrounding HD 15115  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2007. - Sv. 661 , iss. 1 . — P.L85–L88 . doi : 10.1086/518652
  27. ↑ Koerner, DW; Ressler, M.E.; Werner, M. W.; Backman, D.E. Mid-Infrared Imaging of a Circumstellar Disk around HR 4796: Mapping the Debris of Planetary Formation  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1998. - Sv. 503 . —P.L83 . _ doi : 10.1086/311525
  28. ↑ 12 Villard , Ray; Weinberger, Alycia; Smith, Brad. Hubbleovy pohledy na prachové disky a prstence obklopující mladé hvězdy  . HubbleSite (8. ledna 1999). Získáno 23. října 2009. Archivováno z originálu 9. dubna 2012.
  29. ↑ Meyer, M. R.; Backman, D. Pás materiálu kolem hvězdy může být prvním krokem při formování zemské planety  (anglicky) , University of Arizona, NASA (8. ledna 2002). Archivováno z originálu 7. června 2011. Staženo 23. října 2009.

Odkazy

 mezihvězdné médium
Komponenty
mlhoviny
Oblasti vzniku hvězd
Cirkumstelární útvary
ZářeníHvězdný vítr