Nouvelles découvertes sur le disque de TW Hya
Des découvertes récentes montrent des changements dans les ombres du disque protoplanaire de TW Hya.
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Table des matières
Le système TW Hya est une étoile proche entourée d'un Disque de poussière et de gaz. Les scientifiques ont étudié ce disque pour comprendre comment les planètes se forment. Récemment, de nouvelles images ont été prises avec le télescope spatial Hubble, révélant des changements surprenants dans l'ombre du disque.
Qu'est-ce que le disque TW Hya ?
Le disque TW Hya est un disque protoplanétaire, ce qui signifie que c'est un grand disque tournant de gaz et de poussière autour d'une jeune étoile. Les matériaux dans le disque peuvent s'assembler pour former des planètes. Ce disque est spécial parce qu'il est relativement proche de la Terre, ce qui facilite son étude avec de puissants télescopes.
Pourquoi étudier TW Hya ?
Étudier le disque TW Hya aide les scientifiques à comprendre comment les planètes se forment dans différentes conditions. L'étoile autour de laquelle le disque orbite est moins massive que notre Soleil, ce qui permet un environnement différent pour la Formation des planètes. De plus, le disque est riche en matériaux gazeux, offrant une bonne occasion d'observer les processus impliqués dans le développement des planètes.
Observations du disque
Au fil des ans, le disque TW Hya a été observé à différentes longueurs d'onde, des rayons X aux ondes radio. Le télescope spatial Hubble a pris de nombreuses images du disque avec différents instruments. Ces images ont montré diverses caractéristiques dans le disque, y compris des trous et des Ombres, qui pourraient indiquer une formation de planètes active.
L'ombre sur le disque
Un des phénomènes intéressants observés dans le disque TW Hya est une ombre qui bouge à sa surface. Les scientifiques ont remarqué que cette ombre se déplace dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La présence d'une ombre suggère qu'il y a un obstacle dans le disque qui bloque la lumière de l'étoile.
Changements dans l'ombre
Des observations récentes ont montré qu'au lieu d'une seule ombre, le disque TW Hya affiche maintenant deux ombres distinctes. Ce changement suggère qu'il y a maintenant deux parties du disque interne qui ne sont pas alignées, ce qui fait que les ombres se forment différemment qu'avant.
Explications possibles pour le changement
Les changements dans l'ombre pourraient être causés par deux Composants du disque interne qui ne sont pas alignés de la même manière. Le premier composant est situé entre 5 et 6 unités astronomiques (ua) de l'étoile, tandis que le second se trouve entre 6 et 7 ua. Cette nouvelle observation implique que la structure du disque est plus complexe que ce qu'on pensait.
Implications des nouvelles ombres
La découverte de deux ombres soulève des questions sur la structure interne du disque TW Hya. Les scientifiques doivent effectuer d'autres observations pour en apprendre plus sur les interactions entre ces composants et comment ils influencent les motifs d'ombre. Comprendre ces dynamiques pourrait donner des informations sur les processus menant à la formation des planètes.
La forme du disque et ses caractéristiques
Le disque TW Hya présente des trous et des asymétries de luminosité. Ces caractéristiques peuvent être causées par divers facteurs, y compris l'inclinaison du disque, la manière dont la poussière disperse la lumière, et la présence de déformations. Les récentes images prises avec Hubble montrent que les ombres dans le disque ne sont pas stationnaires et que leurs positions changent avec le temps.
L'importance d'une surveillance constante
Surveiller les ombres et les motifs de luminosité dans le disque TW Hya au fil du temps est essentiel pour comprendre les structures sous-jacentes. Les ombres tournent de manière prévisible, offrant un moyen de suivre leur mouvement et d'étudier comment elles se rapportent aux composants du disque.
Aperçus des observations passées
Des observations antérieures faites au fil des années ont montré que la position de l'ombre se déplaçait à une vitesse constante à travers le disque. Les ombres étaient considérées comme des structures refroidissantes dans le disque interne, mais les dernières découvertes suggèrent que d'autres facteurs pourraient également jouer un rôle dans leur formation et leur mouvement.
Mouvement des ombres et influence planétaire
Le mouvement des ombres dans le disque TW Hya peut donner des indices sur la présence de planètes dans le disque. Certaines études suggèrent que de grandes planètes pourraient déformer le disque ou créer des ombres qui peuvent changer avec le temps. Cela pourrait indiquer que des planètes se forment et exercent des influences dans le disque.
Le rôle des modèles de transfert radiatif
Les scientifiques utilisent des modèles pour analyser comment la lumière interagit avec les matériaux dans le disque. Les modèles de transfert radiatif aident à expliquer comment la lumière de l'étoile éclaire le disque et comment les ombres se forment. Ces modèles sont cruciaux pour interpréter les observations et comprendre les processus physiques en jeu.
Futures observations et directions de recherche
Avec l'arrivée de nouvelles technologies et méthodes, les scientifiques prévoient de mener d'autres observations du disque TW Hya. Des techniques d'imagerie améliorées et des périodes d'observation plus longues permettront une meilleure compréhension de l'évolution du disque et des facteurs influençant sa structure.
Conclusion
Le disque TW Hya offre une occasion unique d'étudier la formation de planètes en action. La découverte de deux ombres distinctes met en lumière la complexité de la structure interne du disque et des processus en jeu. Des observations continues aideront à percer les mystères de ce fascinant disque protoplanétaire et à améliorer notre compréhension de la formation des planètes dans différents environnements.
Titre: The surprising evolution of the shadow on the TW Hya disk
Résumé: We report new total intensity visible light high contrast imaging of the TW Hya disk taken with the Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) on the Hubble Space Telescope (HST). This represents the first published images of the disk with STIS since 2016, when a moving shadow on the disk surface was reported. We continue to see the shadow moving in a counter-clockwise fashion, but in these new images the shadow has evolved into two separate shadows, implying a change in behavior for the occulting structure. Based on radiative transfer models of optically thick disk structures casting shadows, we infer that a plausible explanation for the change is that there are now two misaligned components of the inner disk. The first of these disks is located between 5-6au with an inclination of 5.5\arcdeg and PA of 170\arcdeg, the second between 6-7au with and inclination of 7\arcdeg and PA of 50\arcdeg. Finally, we speculate on the implications of the new shadow structure and determine that additional observations are needed to disentangle the nature of TW Hya's inner disk architecture.
Auteurs: J. Debes, R. Nealon, R. Alexander, A. J. Weinberger, S. G. Wolff, D. Hines, J. Kastner, H. Jang-Condell, C. Pinte, P. Plavchan, L. Pueyo
Dernière mise à jour: 2023-05-05 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2305.03611
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.03611
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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Liens de référence
- https://www.ctan.org/pkg/revtex4-1
- https://www.tug.org/applications/hyperref/manual.html#x1-40003
- https://astrothesaurus.org
- https://www.stsci.edu/hst/instrumentation/focus-and-pointing/focus/tiny-tim-hst-psf-modeling
- https://doi.org/10.17909/mtx2-vz53
- https://www.cosmos.esa.int/gaia
- https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dpac/consortium