Astronomer ser nærmere på en ung cirkumbinær skive

(Phys.org)—I et forskningspapir offentliggjort 3. april på arXiv.org, astronomer præsenterede et nærbillede af den cirkumbinære disk HD 142527 opnået med Atacama Large Millimeter and submillimeter Array (ALMA) i Chile. De nye observationer afslører morfologien og kinematik af gas- og støvemissionen i denne skive.

HD 142527 er et ungt binært system med en anslået alder på mellem 2 og 5 millioner år. Beliggende omkring 510 lysår væk fra Jorden, denne binære er bedst kendt for sin protoplanetariske disk. Systemets primære stjerne har en masse på omkring 2,4 solmasser, mens den sekundære stjerne, med en kredsløbsradius mellem 15 og 20 AU, er meget mindre massiv - fra 0,1 til 0,3 solmasser.

Binæren er i centrum af et stort elliptisk støvhulrum på cirka 120 AU i radius og af en asymmetrisk skive med en tæt støvhalvmåne. Støvet er synligt op til en kredsløbsradius på 300 AU og sporer flere spiralbuer. I øvrigt, den primære stjerne ser ud til at være omgivet af en meget mindre støvet skive.

Nu, et hold af astronomer ledet af Yann Boehler fra Rice University i Houston, Texas, har præsenteret resultaterne af nye, mere detaljerede ALMA observationer af HD 142527, som afslører ny indsigt i arten af ​​dens disk.

"Vi afbildede HD 142527 i 0,88 mm støvkontinuumemissionen såvel som i ¹³ CO og C ¹⁸ O J=3-2 linjer ved en rumlig opløsning på omkring 30-40 AU, omkring en faktor to bedre end tidligere observationer, " står der i avisen.

Boehlers hold udførte deres observationer den 13. juni, 2015 i dobbeltpolarisering med en samlet tid på cirka 2,9 timer og cirka 1,1 time på målet. Dataene opnået af forskerne gjorde det muligt for dem at analysere morfologien og kinematik af gas- og støvemissionen i HD 142527, og sammenligne resultaterne med teoretiske diskmodeller.

I særdeleshed, holdet fandt, at den cirkumbinære skive udviser en fremtrædende hesteskostruktur i støvemissionen, mens det viser en mere azimutalt symmetrisk morfologi, når det observeres i CO-emissionslinjer. Dataene afslørede også, at de azimutale variationer i gas- og støvtæthed når en kontrast på 54 for støvkorn og 3,75 for CO-molekyler. I øvrigt, forskerne opdagede en kompakt kilde til støvkontinuum og CO-emission inde i det støvfattige hulrum ved omkring 50 AU fra den primære stjerne.

"Sammenligningen med teoretiske modeller indikerer også, at støv- og CO-densiteterne varierer med en faktor på 54 og 3,75, henholdsvis, mellem minimum og maksimum af emissionen langs hesteskostrukturen. Som en konsekvens, vi måler et gas-til-støv-forhold på 1,7 i midten af ​​støvhalvmånen, " skrev forskerne i avisen.

Forfatterne konkluderede, at denne store forskel mellem støv- og gasazimutfordelingen indikerer, at hesteskostrukturen fanger støvpartikler azimutalt, såvel som radialt. De bemærkede også, at middelværdien af ​​gas-til-støv-forholdet over den cirkumbinære skive er meget lavere end forventet, hvilket kunne betyde, at HD 142527 er mere udviklet end normale protoplanetariske diske.

© 2017 Phys.org