Планети формуються в протопланетних дисках, з газу та пилу, що залишилися від формування зірки. Уявлення, що цей процес є цілком очевидним, оманливим. Насправді вченим удалося знайти не так багато протопланетних дисків, а ще менше вивчити. Тепер у них є чудовий об’єкт для детального дослідження — гігантський «Чівіто Дракули», або IRAS 23077+6707.
Вивчення протопланетних дисків дуже ускладнюється тим, що їх непросту тривимірну структуру бачимо лише з однієї точки огляду. Якщо така система повернута до нас «маківкою», астрономи вивчають площину диска: наприклад, шукають розриви — ознаки планет, що формуються. Якщо система повернена боком, вчені отримують можливість вивчити вертикальну структуру диска. При цьому щільна “площина” затуляє “сліпуче” прилади світло зірки, дозволяючи розглянути більше деталей.
Ще одна складність із вивченням протопланетних дисків – необхідність вести спостереження у різних діапазонах. Так, міліметровий діапазон дозволяє засікти випромінювання, відбите від великих частинок, розмір яких обчислюється міліметрами та сантиметрами. А оптичний та ближній інфрачервоний діапазон допомагає побачити найдрібніші частинки пилу мікронного розміру. Вони «парять» гігантськими півкулями з обох боків від диска.
У роботі, опублікованій у журналі The Astrophysical Journal Letters, вчені представили перші результати таких комбінованих спостережень за протопланетним диском IRAS 23077+6707.
Помічений ще у 2016 році об’єкт розташований якраз боком і на знімках схожий на метелика. Втім, автори першого детального опису запропонували називати його «Чівіто Дракули» — на честь національного уругвайського бутерброда з начинкою з яловичого стейка.
Щільний шар газу і пилу приховує молоду зірку, яка приблизно вдвічі більша за діаметром і у 2,5 раза масивніша за Сонце. Система, як і раніше, оточена залишками газової оболонки — це ті самі «крила метелика». За оцінками, маса самого диска — близько 0,2 сонячної маси, у тому числі 20 відсотків становлять великі частки.
Головне – розмір диска IRAS 23077+6707. Він розтягнувся на небі приблизно 14 секунд дуги. Попередній рекордсмен, IRAS 18059-3211, або Гамбургер Гомеса, займає до 12 секунд дуги. Чим більший розмір, тим простіше вести спостереження.
Справжній розмір диска поки що неможливо оцінити точно. Вчені впевнені, що система знаходиться в області зірок у сузір’ї Цефея. Область займає велику частину космосу від 580 до 2,6 тисячі світлових років від нас. За такої відстані реальний діаметр диска «Чівіто Дракули» — тисячі астрономічних одиниць, або сотні мільярдів кілометрів. Але поки що головне те, наскільки великим він виглядає для нас.
Цікава особливість диска IRAS 23077+6707 — різниця в «крилах метелика»: одна половина у шість разів яскравіша за іншу. З огляду на те, що диск повернутий до нас краєм (нахил близько 80 градусів), ця різниця викликає питання. До того ж навіть в ідеально «лежачих» дисках вчені помічали подібні асиметрії.
За припущеннями астрономів, є кілька фізичних процесів, здатних породити таку розбіжність у яскравості «крил». Для початку вона може бути «спадщиною» перших етапів формування зірки. З іншого боку, з’являється все більше підтверджень того, що «винуватцями» можуть бути планети. «Чівіто Дракули» якраз схоже на комп’ютерні моделі такого «втручання».
Досить потужна планета здатна не тільки «пропилососити» смугу в протопланетному диску, відокремивши внутрішню частину від зовнішньої, та й викривити їх. Як показало моделювання, навіть якщо частини диска відхилиться один від одного менш ніж на градус, може з’явитися величезна тінь. Теоретично саме вона робить одне крило більш тьмяним.У дослідженні, опублікованому у 2023 році, вчені розрахували, що кількість виявлених дисків, повернутих до нас краєм, сильно розходиться з оцінками. Ймовірно, ми маємо знайти ще багато подібних об’єктів, раз навіть такий величезний диск, як «Чівіто Дракули», так довго вислизав від уваги астрономів. Щодо самого IRAS 23077+6707, ймовірно, незабаром з’являться ще точніші дослідження його структури.