На снимках, полученных с помощью телескопа VLT ESO и Космического телескопа Хаббла NASA/ESA, астрономы обнаружили в пылевом диске вокруг одной из близких к нам звезд (AU Микроскопа) необычные быстродвижущиеся волнообразные структуры. Такие детали не только никогда раньше не только не наблюдались, но даже не предсказывались, и их природа остается пока загадкой.
AU Микроскопа (сокращенно AU Mic) – молодая звезда, расположенная неподалеку от Солнца и окруженная большим пылевым диском. Расстояние до AU Микроскопа – всего 32 световых года. Диск вокруг звезды по-видимому состоял из астероидов, которые сталкивались друг с другом с такой силой, что превратились в пыль.
На этой звездной карте отмечено положение близкой звезды AU Mic в слабом южном созвездии Микроскопа. Большую часть звезд на этой карте можно увидеть невооруженным глазом в темную безоблачную ночь. Но AU Mic слишком слаба для этого, и видна только в небольшой телескоп. Ее положение отмечено красным кружком.
На этом снимке – область неба вокруг близкой к нам молодой звезды AU Микроскопа. Фото составлено из полей цифрового атласа неба Digitized Sky Survey 2. AU Mic – оранжеватая звездочка умеренной яркости немного ниже центра поля. Так как фотографии в разных светофильтрах были получены с многолетним промежутком, AU Mic выглядит двойной – собственное движение звезды привело к тому, что ее положение на небе немного изменилось за это время.
Астрономы искали в диске AU Mic признаки комковатости, неоднородности, которые обычно указывают на возможные места формирования планет. В 2014 году для этого был использован новый мощный высококонтрастный инструмент построения изображений – разработанный в ESO приемник SPHERE, установленный на Очень Большом Телескопе. И тут же было обнаружено нечто весьма необычное.
“Наши наблюдения дали неожиданный результат”, - рассказывает Энтони Боккалетти (Anthony Boccaletti) из Парижской обсерватории (Франция), основной автор работы. “На изображениях диска, полученных с приемником SPHERE, мы нашли серию необъяснимых деталей дугообразной или волнообразной структуры, совершенно непохожих ни на что, когда-либо наблюдавшееся ранее”.
Пять волнообразных арок, расположенных на различных расстояниях от звезды, напоминали рябь на воде. Озадаченные исследователи обратились к более ранним снимкам этого диска, полученным на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA в 2010 и 2011 годах, и не только нашли на этих изображениях те же детали, но и убедились, что непонятные структуры меняются с течением времени! Оказалось, что «рябь» движется, и движется очень быстро!
Верхний ряд: изображения диска AU Mic, полученные на Космическом телескопе Хаббла с 2010 г., средний – на том же телескопе с 2011 г. Нижний ряд – данные VLT/SPHERE 2014 года. Черные круги в центре изображений показывают область, в которой яркое изображение центральной звезды блокировано для того, чтобы можно было видеть гораздо более слабый диск. Положение центральной звезды отмечено схематически.
Шкала масштаба вверху отмечает диаметр орбиты Нептуна в Солнечной системе (60 AU).
Яркость внешних частей диска искусственно повышена, чтобы стала заметна тонкая структура диска.
“Мы заново обработали изображения, полученные на телескопе Хаббла, и получили достаточно данных для отслеживания перемещения странных деталей на интервале в четыре года”, - говорит член исследовательской группы Христиан Тальманн (Christian Thalmann, ETH Цюрих, Швейцария). “Сделав это, мы поняли, что арочные структуры удаляются от своей звезды со скоростью до 40 000 км/час!”
При этом чем дальше от звезды оказываются странные образования, тем быстрее они движутся от нее. По крайней мере три объекта движутся так быстро, что вполне способны преодолеть силу притяжения своей звезды и выйти в межзвездное пространство. Такие высокие скорости исключают возможность того, что загадочные формации порождены обычными уплотнениями диска — такими, как планеты — возмущающими вещество диска в процессе своего орбитального движения вокруг звезды. Что-то совсем другое должно ускорять эту странную «рябь» до столь высоких скоростей – что-то в самом деле совершенно необычное.
Интерпретация трехмерной структуры диска усложняется тем, что он виден с ребра.
“В этой находке буквально все удивительно и неожиданно!” – комментирует соавтор работы Кэрол Грэди (Carol Grady, Eureka Scientific, США). “И так как никто ничего похожего раньше не наблюдал и даже не предсказывал теоретически, мы можем только гадать, что именно мы увидели и чем это можно объяснить”.
Пока у исследователей нет общего мнения о причине непонятной «ряби» вокруг звезды. Но они уже рассмотрели и отбросили целый ряд возможных объяснений. В их числе столкновение двух массивных астероидоподобных объектов, при котором образовалось большое количество пыли, и спиральные волны, вызванные неустойчивостью гравитационного поля системы.
Правда, другие идеи, тоже появившиеся у астрономов группы, выглядят более обещающими.
“Одно из объяснений странных образований связывает их со звездными вспышками. AU Mic – звезда, проявляющая высокую вспышечную активность. С ее поверхности или из приповерхностных слоев часто выбрасываются мощные нерегулярные потоки энергии”, - объясняет соавтор работы Гленн Шнайдер из обсерватории Стюарт (США). “Такая вспышка, возможно, могла как-то воздействовать на одну из планет — если, конечно, они там есть — например, оторвать от нее часть вещества, которое теперь распространяется сквозь диск, разгоняемое энергией вспышки”.
Группа планирует продолжать наблюдения системы AU Mic при помощи SPHERE и других инструментов, в том числе на телескопе ALMA, и попытаться все же выяснить природу странного явления. Пока же оно остается загадкой.
Источник | 
