Околозвёздный диск — торо- или кольцеобразное скопление газа, пыли, планетезималей или астероидов на орбите вокруг звезды[1].
Как правило, у молодых звёзд они являются источником материала, из которого могут образоваться планеты, у более старых — уже формирующейся системой, а у белых карликов — тем, что осталось от системы.
Молодые звёзды
правитьСогласно небулярной гипотезе, которая объясняет формирование и эволюцию планетных систем, протозвёзды формируются путём гравитационного коллапса вещества в молекулярных облаках. Облака изначально имеют некоторый момент импульса, который сохраняется после сжатия, из-за чего вокруг вращающейся звезды остаётся протопланетный диск, масса которого может составлять до нескольких процентов массы звезды. В дальнейшем начинают образовываться планетезимали, а затем и планеты[2].
Двойные системы
править
Диски в двойных системах могут иметь два вида: в первом случае диском обладает только одна звезда, а во втором — система. То, каким будет диск, зависит от момента импульса вещества, попадающего в систему[3]:
- Если вещество имеет маленький момент импульса, то вещество будет выйдет на орбиту вокруг более массивной звезды. Это, например, происходит при аккреции вещества[3].
- Если момент импульса вещества будет больше, то оно выйдет на орбиту вокруг менее массивной звезды. То, какого момента импульса будет достаточно, зависит от соотношения масс звёзд[3].
- Для кратных орбит нужен наибольший момент импульса, и радиус такой орбиты должен быть значительно больше расстояния между звёздами в системе. Предельная масса для такого диска — 0,005 M☉, при большей массе вещество этого диска будет попадать на орбиты звёзд по отдельности. Такой диск имеется в системе GG Тельца[3][4][5].
В любом случае у дисков в такой системе могут образовываться волны плотности из-за притяжения от второго компонента системы[3].
Плоскость диска с кратной орбитой может отличаться от плоскости орбит звёзд. Исследования ALMA показали, что в тесных двойных системах, как правило, эти плоскости совпадают, а для двойных с периодом больше месяца они часто различны[6]. В случае, когда отношение масс звёзд в системе близко к единице, такой диск разделяется на два не связанных друг с другом прецессирующих диска[4].
Типы дисков
править- Остаточные диски состоят в основном из планетезималей и пыли. Газа в них немного, и образовался он в основном результате столкновений планетезималей, так как изначальные запасы газа уже аккрецировали на планеты[7].
- Межпланетные пылевые облака — вещество, образованное в результате столкновений астероидов и испарения комет. В Солнечной системе наблюдаются с Земли как зодиакальный свет.
Околозвёздные диски в Солнечной системе
править
- Пояс астероидов;
- Пояс Койпера;
- Рассеянный диск;
- Облако Хиллса, внутренняя часть облака Оорта;
Примечания
править- ↑ ALMA Reveals Planetary Construction Sites. Дата обращения: 21 декабря 2015. Архивировано 8 марта 2019 года.
- ↑ Кононович Э. В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. — 2-е, исправленное. — УРСС, 2004. — С. 353. — 544 с. — ISBN 5-354-00866-2.
- ↑ 1 2 3 4 5 Bate, M; Bonnell, A. Accretion during binary star formation - II. Gaseous accretion and disc formation (англ.) // MNRAS : journal. — 1997. — Vol. 285. — P. 33—48. — doi:10.1093/mnras/285.1.33. — .
- ↑ 1 2 Larwood, J.D.; Papaloizou, J.C.B. The hydrodynamical response of a tilted circumbinary disc: linear theory and non-linear numerical simulations (англ.) // MNRAS : journal. — 1997. — Vol. 285, no. 2. — P. 288. — doi:10.1093/mnras/285.2.288. — . — arXiv:astro-ph/9609145.
- ↑ C. Roddier; F. Roddier; M. J. Northcott; J. E. Graves; K. Jim. Adaptive optics imaging of GG Tauri: Optical detection of the circumbinary ring (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1996. — Vol. 463. — P. 326—335. — doi:10.1086/177245. — .
- ↑ The Strange Orbits of ‘Tatooine’ Planetary Disks (англ.). National Radio Astronomy Observatory. Дата обращения: 21 марта 2020. Архивировано 21 марта 2020 года.
- ↑ Klahr, Hubert; Brandner, Wolfgang. Planet Formation. — Cambridge University Press, 2006. — С. 25. — ISBN 0-521-86015-6.
- ↑ "Circumstellar Disks HD 141943 and HD 191089". ESA/Hubble images. Архивировано 16 августа 2018. Дата обращения: 29 апреля 2014.
Литература
править- Lucio Mayer, Thomas Quinn, James Wadsley & Joachim Stadel, 2002, Formation of Giant Planets by Fragmentation of Protoplanetary Disks, Science, 298:1756-1759, arXiv-Preprint Архивная копия от 25 октября 2019 на Wayback Machine
Ссылки
править- McCabe, Caer Catalog of Resolved Circumstellar Disks. NASA JPL (30 мая 2007). Дата обращения: 17 июля 2007. Архивировано 12 июня 2016 года.
- Image Gallery of Dust disks Архивная копия от 27 сентября 2011 на Wayback Machine (from Paul Kalas, «Circumstellar Disk Learning Site Архивная копия от 15 марта 2012 на Wayback Machine)»