Космические столкновения приводят к появлению газа в осколочных дисках

Анализируя линии атомарного углерода в двух молодых звездных системах – 49 Кита и Беты Живописца – исследователи обнаружили наличие атомарного углерода в этом диске, проведя такого рода наблюдения в субмиллиметровом диапазоне впервые. Это означает, что газ, расположенный в осколочных дисках, находится там не с момента формирования дисков, а, вероятнее, образуется в результате столкновений, происходящих в осколочном диске.

Многие молодые звезды, а также звезды более старшего возраста, такие как наше Солнце, располагают «осколочными дисками» — аналогичными облаку Оорта в Солнечной системе – которые считаются остатками материи со времен формирования планетной системы. Недавние исследования при помощи радиотелескопов выявили наличие газа во многих таких дисках, однако ученые до сих пор не могут точно идентифицировать происхождение этого газа. Существуют две основные гипотезы: этот газ может происходить либо со времен формирования планетной системы, либо образовываться в результате столкновений между различными объектами внутри диска.

В новом исследовании команда астрономов из лаборатории RIKEN Star and Planet Formation Laboratory под руководством Айя Хигучи (Aya Higuchi) наблюдала линии атомарного углерода в системе звезд 49 Кита и Беты Живописца. Атомарный углерод образуется в системе звезды при диссоциации молекул монооксида углерода, однако в присутствии водорода углерод и кислород вновь рекомбинируют, образуя молекулу CO. Таким образом, присутствие в системе звезды атомарного углерода указывает на отсутствие в ней водорода, что, в свою очередь, означает, что газ в этой системе представляет собой не первичный газ – водород – существующий с момента формирования системы, а газ вторичного происхождения, образующийся в результате объектов системы между собой и постепенно накапливающийся с течением времени. Наблюдения команды показали, что в обеих исследованных ими системах молодых звезд находилось большое количество атомарного углерода, следовательно, газ в осколочных дисках этих звезд имел вторичное происхождение.

Исследование вышло в журнале Astrophysical Journal Letters.