Нинке ван дер Марель (Nienke van der Marel), аспирант Лейденской обсерватории (Нидерланды) и ведущий автор данной работы, вместе со своими коллегами использовала телескоп ALMA для изучения околозвездного диска в системе Oph-IRS 48. Астрономы обнаружили, что звезда окружена газовым кольцом с концентрической щелью, которая, вероятно, образована невидимой планетой или звездой-компаньоном. Более ранние наблюдения на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) уже показали, что подобная структура диска также образуется малыми пылевыми частицами. Но из новых наблюдений с ALMA  следует, что с расположением пылевых частиц более крупного, миллиметрового размера дело обстоит совсем иначе!

“Конфигурация пыли на снимке оказалась для нас полной неожиданностью”, -- говорит ван дер Марель. “Вместо кольцеобразной структуры, которую мы ожидали увидеть, мы обнаружили форму, в точности похожую на орех кешью! Вначале мы даже усомнились в том, что полученное изображение реально, но сигнал был сильным и четкость изображения, обеспечиваемая телескопом ALMA, очень хорошей, так что сомнениям места не оставалось. Тут только мы поняли, что именно мы обнаружили”.

Предметом открытия оказалась область, в которой скапливаются частицы пыли большого размера. Попав нее, они могут продолжать расти до гораздо больших размеров за счет столкновений и слипания с другими частицами. Это и была та самая пылевая ловушка, которую предсказывает теория. 

Нинке ван дер Марель обьясняет: “Похоже, что мы наблюдаем что-то вроде «фабрики комет» -- условия внутри области позволяют частицам расти от миллиметровых размеров до размера комет. На таком расстоянии от центральной звезды пыль вряд ли может образовать полноразмерные планеты. Однако, в недалеком будущем ALMA сможет наблюдать пылевые ловушки, расположенные ближе к материнским звездам, и в них будут работать те же механизмы трансформации пыли. Это настоящие колыбели новорожденных планет”.

Пылевая ловушка образуется, когда пылевые частицы большего размера движутся в направлении областей более высокого давления. Компьютерное моделирование показало, что такие области могут возникать вследствие движений газа на краю просвета, такого, например, какой найден в данном диске.

“Сочетание моделирования и высококачественных наблюдений на телескопе ALMA делает нашу работу уникальной”,-- говорит Корнелис Дюльмон (Cornelis Dullemond) из Института теоретической астрофизики в Гайдельберге (Германия), специалист по моделированию эволюции пыли и околозвездных дисков, член исследовательского коллектива. “Как раз примерно в то же время, когда были получены эти наблюдательные результаты, мы работали над моделями, которые предсказывали в точности такие же структуры в дисках – удачное совпадение!”

Наблюдения были выполнены, когда решетка ALMA была еще в процессе строительства. Астрономы использовали приемники ALMA Band 9 — изготовленную в Европе аппаратуру, которая на сегодняшний день обеспечивает максимальную четкость изображений, получаемых с телескопом ALMA. (ALMA может наблюдать в разных полосах частот. Полоса 9 (Band 9) соответствует длинам волн примерно 0.4–0.5 миллиметра; пока наиболее четкие изображения обеспечиваются именно в этой полосе.)

“Эти наблюдения показывают, что решетка ALMA способна давать результаты высочайшего уровня, даже когда используется менее половины полного количества антенн”, -- говорит Эвин ван Дизэк (Ewine van Dishoeck) из Лейденской обсерватории, работавший над проектом ALMA более 20 лет и внесший в него  огромный вклад. “Невероятный выигрыш в чувствительности и резкости изображения, достигнутый в приемниках Band 9, позволяет изучать основные моменты процесса образования планет методами, которые до этого были просто нереализуемы”.

Источник: пресс-релиз Южно-Европейской обсерватории