Пылевые диски могут существовать даже без пыли

Наблюдения космического телескопа «Гершель» выявили странные пылевые диски — громадные, холодные и... лишённые пыли!

Александр Кривов и его коллеги из Йенского университета имени Фридриха Шиллера (ФРГ) обнаружили, что от полудюжины звёзд с пылевыми дисками, наблюдавшимися «Гершелем», исходит излучение с длиной волны примерно 160 мкм.

Обычно же длина волны излучения таких объектов не превышает 100 мкм, а бóльшая означает менее интенсивное излучение. Следовательно, эти пылевые диски куда холоднее известных: их температура находится в районе 23 К, или -250 °C.

Пылевых дисков в Галактике много. Их имеют минимум четверть звёзд, и среди таких систем есть и наша. Так, обломочный пояс Койпера содержит довольно много материала, оставшегося от периода формирования планет. Но даже температура пояса Койпера, довольно далёкого от своей звезды, на 70 К выше, чем у вновь обнаруженных дисков!

К тому же они оказались ещё и очень большими: если пояс Койпера начинается в 23 а. е. от нашей звезды и заканчивается на 55 а. е., то свежеоткрытые пояса тянутся на 60 а. е. А это намекает на исключительную массивность.

Интереснее же всего то, что в этих шести пылевых поясах нет, строго говоря, никакой пыли, ибо от неё исходит значительно более горячее излучение. А ведь при столкновении тел любого пояса появление пыли со временем неизбежно.

Размеры составляющих пояс обломков лежат в основном между несколькими миллиметрами (грубо говоря, песчинки, а не пылинки) и несколькими километрами. «Будь там крупные объекты, диски были бы гораздо более динамичными, тела из-за этого начали бы сталкиваться, и всё закончилось бы образованием пыли», — рассуждает Александр Кривов.

Отсутствие крупных тел удивляет. Получается, что развитие этого диска остановилось до того, как возникли тела крупнее считанных километров в поперечнике. И даже приличные астероиды, не говоря уже о планетах, здесь так и не сложились.

«Мы не знаем, почему так произошло, — говорит учёный. — Но холодные пылевые диски свидетельствуют, что такие пояса могут существовать на протяжении миллиардов лет».

Отчёт об исследовании опубликован в Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Йенского университета имени Фридриха Шиллера.