Пиловий диск зірки HD 142527.
Японські та німецькі вчені вперше визначили розміри частинок космічного пилу за допомогою поляриметрії - методу вимірювання ступеня і напрямку поляризації радіохвиль. Це відкриття стало можливим завдяки високочутливому комплексу радіотелескопів під назвою ALMA. Результати роботи опубліковані в The Astrophysical Journal.
Астрономи вважають, що планети формуються з газу і пилу, проте деталі цього процесу вивчені недостатньо добре. Поки невідомо, як маленькі частинки, іноді розміром всього в мікрометр, можуть сформувати скелясту планету діаметром в 10 000 кілометрів. Вченим не вдавалося відстежити зростання космічних «крупинок» тому що визначити їх точний розмір було складно.
Ця проблема зацікавила групу японських і німецьких дослідників, а вирішити її допомогла зірка на ім'я HD 142527. Їй близько 5 мільйонів років, вона в два рази більше Сонця і знаходиться на відстані 500 світлових років від нас. Зірку оточує невелика ділянка туманності, що називається «об'єктом Хербіга - Аро», такі хмари є тільки у молодих, нещодавно сформованих світил. Астрономи припустили, що радіохвилі навколо HD 142527, що відбиваються частинками космічного пилу, повинні володіти унікальними поляризаційними характеристиками. На їхню думку, інтенсивність поляризованого випромінювання дозволила б оцінити розмір крупинок краще, ніж інші методи.
Щоб перевірити цю гіпотезу, вчені скористалися ALMA - Atacama Large Millimeter Array (Атакамська велика решітка міліметрового діапазону). Вони виявили унікальну картину розподілу напрямку поляризації пилового диска навколо зірки: в головному кільці воно було радіальним, а в північно-західному і північно-східному регіонах змінювалося на перпендикулярне радіальному (тобто, ставало азимутальним). Порівнюючи спостережувану інтенсивність поляризованого випромінювання з передбаченням теоретичної моделі, астрономи розрахували, що розмір частинок становить не більше 150 мікрометрів. Це перший випадок, коли вченим вдалося «виміряти» пил за допомогою поляриметрії. Картина розподіл поляризації пилового диска навколо зірки HD 142527. Кольором показана інтенсивність поляризованого випромінювання, білими штрихами - напрямок поляризації.
Крупинки туманності навколо HD 142527 виявилися в 10 разів менше, ніж вважалося раніше. «Під час попередніх досліджень астрономи визначали розмір (частинок) за допомогою радіовипромінювання, ґрунтуючись на гіпотезі про сферичні частинки пилу», - пояснює Акімаса Катаока (Akimasa Kataoka). «Така велика різниця в оцінках розмірів частинок показує, що попередні припущення були невірні», - додає він. Вчені припустили, що частинки пилу мають не круглу, а набагато більш складну, «пухку» форму. Невеликі нерівності на поверхні крупинок відображають радіохвилі - цим і пояснюються унікальні особливості поляризації.
"Ступінь поляризації радіохвиль пилового диска навколо HD 142527 становить всього кілька відсотків. Завдяки високій чутливості ALMA ми змогли зареєструвати цей слабкий сигнал і отримати інформацію про розмір і форму частинок пилу, - каже Катаока. - Це перший крок у дослідженні еволюції пилу за допомогою поляриметрії, і я вірю, що в майбутньому нас чекає безліч захоплюючих відкриттів ".
