Для этой новой рубрики «Снимок месяца» космический телескоп NASA/ESA/CSA Джеймса Уэбба предоставил фантастический новый вид на IRAS 04302+2247 — диск, где формируются планеты, расположенный примерно в 525 световых годах от нас в тёмном облаке в области звездообразования Тельца.
Благодаря Уэббу исследователи могут изучать свойства и рост пылевых зёрен в протопланетных дисках, подобных этому, проливая свет на самые ранние стадии формирования планет.
IRAS 04302+2247: молодая звезда и протопланетный диск
IRAS 04302+2247, или для краткости IRAS 04302, представляет собой прекрасный пример протозвезды — молодой звезды, которая всё ещё собирает массу из окружающей среды, — окружённой протопланетным диском, в котором могут формироваться молодые планеты. Уэбб может измерять диск размером 65 миллиардов километров в поперечнике — в несколько раз больше диаметра нашей Солнечной системы.
С точки зрения Уэбба, диск IRAS 04302 ориентирован ребром, поэтому мы видим его как узкую тёмную линию пылевого газа, которая блокирует свет от центрального протозвёзда. Этот пылевой газ является топливом для формирования планет, обеспечивая среду, в которой молодые планеты могут расти и набирать массу.
Вертикальная структура диска
При виде диска IRAS 04302 ребром мы наблюдаем его вертикальную структуру, включая толщину пылевого диска. Пылевые зёрна мигрируют к средней плоскости диска, оседают там и образуют тонкий плотный слой, способствующий формированию планет; толщина диска является мерой того, насколько эффективен этот процесс.
Плотная полоса пылевого газа, которая проходит вертикально через это изображение, окутывает IRAS 04302, заслоняя его яркий свет, благодаря чему Уэбб может более легко фиксировать тонкие структуры вокруг него. В результате мы наблюдаем две туманности с обеих сторон диска. Это отражающие туманности, освещённые светом центральной протозвезды, отражающимся от материала туманности. Из-за внешнего вида двух отражающих туманностей IRAS 04302 получил прозвище «Звезда-бабочка».
Инструменты и наблюдения
Этот вид IRAS 04302 включает наблюдения с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) Уэбба и его прибора среднего инфракрасного диапазона (MIRI) в сочетании с оптическими данными космического телескопа NASA/ESA Хаббла. Вместе эти мощные инструменты создают увлекательный мультиспектральный портрет места рождения планет.
Уэбб показывает распределение крошечных пылевых зёрен, а также отражение ближнего инфракрасного света от пыльного материала, который простирается на большое расстояние от диска, в то время как Хаббл фокусируется на пылевой полосе, а также на комках и полосах, окружающих пыль, что позволяет предположить, что звезда всё ещё собирает массу из своего окружения, а также выбрасывает струи и потоки.
Наблюдения Уэбба за IRAS 04302 были проведены в рамках программы Webb GO № 2562 (PI F. Méndard, K. Stapelfeldt). Эта программа исследует четыре протопланетных диска, которые с нашей точки зрения ориентированы ребром, с целью понять, как пыль эволюционирует в этих дисках. Считается, что рост пылевых зёрен в протопланетных дисках является важным шагом на пути к формированию планет.
Предоставлено Европейским космическим агентством.