Астрономы обнаружили старый протопланетный диск, который находится на стадии полного разрушения из-за излучения родительской звезды. Результаты исследования опубликованы в The Astronomical Journal.
Согласно современным представлениям об околозвездных дисках, материал, из которого формируются планеты и другие небесные тела, со временем истощается, падая на звезду или рассеиваясь через фотоиспарение. В последнем случае световое излучение вызывает отток материала из диска, начиная с определенного расстояния от звезды, где тепловая энергия становится достаточно большой, чтобы преодолеть гравитационное притяжение. Когда скорость аккреции материала на звезду падает ниже скорости фотоиспарения, в диске начинает расти брешь, которая увеличивается изнутри наружу.
Однако в немногих случаях, когда тепловые ветры наблюдались в протопланетных дисках, ученые не могли доказать, что они возникают именно из-за излучения. Новые наблюдения были проведены с помощью инфракрасного инструмента MIRI на борту космического телескопа Джеймса Уэбба, и целью стал протопланетный диск звезды T Cha, находящийся на расстоянии 335 световых лет от Земли.
Диск T Cha характерен тем, что расположен почти ребром к Земле и имеет огромную щель, протянувшуюся на расстояние от 1 до 30 астрономических единиц от родительской звезды. Предполагается, что внутри этой щели находится экзопланета-кандидат. Кроме того, ранее в этом диске была выявлена спектральная линия ионизированного неона, которое имела небольшое синее смещение, то есть в сторону наблюдателя происходил отток неона.
Новые спектроскопические наблюдения выявили четыре спектроскопические линии ионизированных газов аргона и неона, одна из которых впервые обнаруживается в протопланетном диске. Ученые оценили поток излучения от звезды, необходимый для ионизации атомов аргона и неона, и выяснили, что аргон, скорее всего, ионизируется экстремальным ультрафиолетовым излучением, тогда как на неон действует рентгеновское излучение. Таким образом, на материал диска воздействуют высокоэнергетические фотоны, которые рассеивают газ, при этом масса, рассеивающаяся каждый год, эквивалентна массе Луны.
Результаты наблюдений указывают на то, что диск T Cha находится на последней стадии своей эволюции, и в течение очень короткого периода времени, сравнимой с продолжительностью жизни человека, весь материал диска рассеется.