Toppemissionskartor i enheter av ljushetstemperaturen för 13CO (överst) och C18O J=3-2 (nedre) emission i HD 142527. Den vänstra och högra panelen visar kartor med respektive utan dammkontinuumsubtraktion. Konturerna är ritade vid 10, 20, 30, 40 och 50 K. Kredit:Boehler et al., 2017.
(Phys.org) – I en forskningsartikel publicerad 3 april på arXiv.org, astronomer presenterade en närbild av den cirkumbinära skivan HD 142527 som erhållits med Atacama Large Millimeter and submillimeter Array (ALMA) i Chile. De nya observationerna avslöjar morfologin och kinematiken för gas- och stoftutsläppen i denna skiva.
HD 142527 är ett ungt binärt system med en uppskattad ålder mellan 2 och 5 miljoner år. Ligger cirka 510 ljusår från jorden, denna binär är mest känd för sin protoplanetära skiva. Systemets primära stjärna har en massa på cirka 2,4 solmassor, medan den sekundära stjärnan, med en omloppsradie mellan 15 och 20 AU, är mycket mindre massiv – från 0,1 till 0,3 solmassor.
Binären är i mitten av en stor elliptisk dammhålighet med ungefär 120 AU i radie och av en asymmetrisk skiva med en tät dammhalvmåne. Dammet är synligt upp till en omloppsradie på 300 AU och spårar flera spiralbågar. Dessutom, den primära stjärnan verkar vara omgiven av en mycket mindre dammig skiva.
Nu, ett team av astronomer ledda av Yann Boehler från Rice University i Houston, Texas, har presenterat resultaten av nya, mer detaljerade ALMA-observationer av HD 142527, som avslöjar nya insikter om skivans natur.
"Vi avbildade HD 142527 i 0,88 mm dammkontinuumemission såväl som i 13 CO och C 18 O J=3-2 linjer vid en rumslig upplösning på cirka 30-40 AU, ungefär en faktor två bättre än tidigare observationer, " står det i tidningen.
Boehlers team genomförde sina observationer den 13 juni, 2015 i dubbelpolarisering med en total tid på cirka 2,9 timmar och cirka 1,1 timme på målet. Data som erhållits av forskarna gjorde det möjligt för dem att analysera morfologin och kinematiken för gas- och stoftutsläppen i HD 142527, och jämför resultaten med teoretiska skivmodeller.
Särskilt, teamet fann att den cirkumbinära skivan uppvisar en framträdande hästskostruktur i dammutsläppet, medan den visar upp en mer azimutalt symmetrisk morfologi när den observeras i CO-utsläppslinjer. Data avslöjade också att de azimutala variationerna i gas- och dammdensitet når en kontrast på 54 för dammkorn och 3,75 för CO-molekyler. Dessutom, forskarna upptäckte en kompakt källa till dammkontinuum och CO-utsläpp inuti den dammutarmade håligheten vid cirka 50 AU från den primära stjärnan.
"Jämförelsen med teoretiska modeller indikerar också att damm- och CO-densiteten varierar med en faktor på 54 och 3,75, respektive, mellan minimum och maximum av utsläppet längs hästskostrukturen. Som en konsekvens, vi mäter ett gas-till-damm-förhållande på 1,7 i mitten av dammhalvmånen, " skrev forskarna i tidningen.
Författarna drog slutsatsen att denna stora skillnad mellan damm- och gasazimutfördelningen indikerar att hästskostrukturen fångar dammpartiklar azimutalt, såväl som radiellt. De noterade också att medelvärdet av gas-till-damm-förhållandet över den cirkumbinära skivan är mycket lägre än förväntat, vilket kan innebära att HD 142527 är mer utvecklad än vanliga protoplanetära skivor.
© 2017 Phys.org
