Летающая обсерватория подтвердила схожесть структуры Эпсилон Эридана с Солнечной системой

Летающая обсерватория NASA — SOFIA [Стратосферная обсерватория ИК-астрономии, представляющая собой телескоп системы Кассегрена, работающий с борта летящего самолёта Boeing 747] — недавно завершила детальное изучение соседней планетарной системы. Проведенные исследования подтвердили схожесть структуры близлежащей планетарной системы с нашей Солнечной системой.

Расположенная в 10,5 световых годах в Южном полушарии созвездия Эридан, Эпсилон Эридана является третьей из ближайших звёзд [не считая Солнца], видимых без телескопа. Подобное расположение позволяет исследовать, как формируются планеты вокруг звёзд, похожих на Солнце, а также является напоминанием о расположении станции «Вавилон-5» в культовом телевизионном сериале с одноимённым названием.

В 1988 вокруг звезды Эпсилон Эридана был обнаружен осколочный диск на расстоянии, близком к расстоянию Пояса Койпера от Солнца. Астрономы интерпретировали допплеровские измерения как наличие сгустков пылевого кольца, которые могут быть вызваны существованием планеты, вращающейся вокруг этой звезды. Кроме того, тщательные измерения движения звезды указывают на то, что рядом со звездой на расстоянии, сравнимом с расстоянием от Юпитера до Солнца, вращается планета с почти такой же массой, как у Юпитера.

С новыми изображениями, полученными летающей обсерваторией NASA, Кейт Су из Университета Аризоны и её исследовательская группа получили возможность рассмотреть две теоретических модели расположения пыли и газа в системе Эпсилон Эридана. Если первая модель показывает, что материал находится в двух узких кольцах, которые соответствуют позициям пояса астероидов и орбите Урана в Солнечной системе, то во второй модели материал из газа и пыли заполняет осколочный диск, не концентрируется в схожих с астероидными поясами кольцах и не связан с какой-либо из планет во внутреннем регионе. Используя SOFIA, Су вместе с командой учёных установила, что материал вокруг звезды Эпсилон Эридана соответствует первой модели — пыль и газ находятся по меньшей мере в одном из колец.

Иллюстрация системы Эпсилон Эридана, на которой представлена планета Эпсилон Эридана b

© NASA/SOFIA/Lynette Cook

По клику иллюстрация откроется в новом окне в максимальном разрешении

На переднем плане справа изображена подобная Юпитеру планета Эпсилон Эридана b, которая вращается вокруг своей родительской звезды на внешнем краю пояса астероидов. На заднем плане можно увидеть ещё один узкий пояс астероидов или комет, а также удаленный пояс, схожий по размеру с поясом Койпера Солнечной системы. Сходство структуры системы Эпсилон Эридана Солнечной системе поражает, хотя Эпсилон Эридана намного моложе, чем наше Солнце. Наблюдения SOFIA подтвердили существование пояса астероидов, прилегающих к орбите юпитероподобной планеты.

Эти наблюдения стали возможными, потому что телескоп SOFIA использует зеркало с диаметром 2,5 метра [100 дюймов], в то время как у космического телескопа «Спитцер» — всего лишь 0,85 метра [33,5 дюйма]. Это позволило команде на борту летающей обсерватории рассмотреть детали, которые в три раза меньше того, что можно было видеть с помощью «Спитцера». Кроме того, ИК-камера среднего диапазона FORCAST позволила исследовательской команде изучить мощное инфракрасное излучение от материала вокруг звезды Эпсилон Эридана, на длинах волн между 25-40 мкм, которые невозможно наблюдать с помощью наземных обсерваторий.

«Высокое пространственное разрешение SOFIA в сочетании с уникальным покрытием на выбранных длинах волн и впечатляющим динамическим диапазоном камеры FORCAST позволили нам решить [вопрос] тепловых выбросов вокруг Эпсилон Эридана, подтверждая таким образом модель, согласно которой материал из пыли и газа находится на орбите планеты, похожей на Юпитер», — заявила Кейт Су из Университета Аризоны.