Световые эхо-сигналы позволили измерить расстояние между звездой и протопланетным диском

Световое эхо и протопланетный диск

Credit: NASA/JPL-Caltech

Новый подход с использованием фото-реверберации

Представьте, что вы хотите измерить размер комнаты, но там совершенно темно. Если вы закричите, то сможете определить, в каком пространстве  обширном или замкнутом вы находитесь. Выяснить это поможет определение количества времени, которое потребуется для того, чтобы услышать эхо после отражения звуковой волны от стены.

Астрономы используют этот принцип для того, чтобы изучать объекты располагающиеся на очень далеких расстояниях. В частности, исследователи заинтересованы в расчете расстояний позволяющих определить насколько далеко расположены молодые звезды от внутреннего края окружающих их протопланетных дисков. Эти диски газа и пыли являются местами, где формируются планеты в течение миллионов лет.

«Понимание расположения протопланетных дисков может помочь нам понять некоторые тайны о экзопланетах, планетах в солнечных системах за пределами нашей собственной», — отметил Хуан Мэн, научный сотрудник в Университете штата Аризона кафедры астрономии и обсерватории Стюарда. «Мы хотим знать, как формируются планеты и почему мы находим большие планеты «горячие Юпитеры» так близко к своим звездам».

Мэн является главным автором нового исследования, опубликованного в журнале Astrophysical Journal. Его работа была построена на анализе данных космического телескопа «Спитцер», а также четырех наземных телескопов. Основной целью было определение расстояния от звезды до внутреннего края окружающего ее протопланетного диска.

Для этого исследователи использовали метод под названием «фото-реверберация», также известный как «световой эхо-сигнал». Когда центральная звезда светлеет, часть света попадает на окружающий ее диск, в результате чего свет задерживается и появляется «световое эхо». Ученые смогли измерить время, которое потребовалось для света, идущего непосредственно от звезды по направлению к Земле и дождались получения подобного эха.

Благодаря теории Альберта Эйнштейна, его специальной теории относительности, известно, что свет движется с постоянной скоростью. Для определения заданного расстояния, астрономы могут умножить скорость света на время которое требуется свету, чтобы добраться из одной точки в другую. До сих пор астрономы использовали технологию, называемую интерферометрией для определения положения внутреннего края протопланетных дисков, но этот метод требует предположений о форме диска, в результате чего выводы не всегда были однозначны.

«Наш метод обеспечивает полностью независимое измерение, механизм которого играет основную роль как в настоящее время, так и в будущем», — подвел итог Мэн.

Смотрите также

Популярные материалы