Телескоп «Гершель» зарегистрировал водяной пар в протопланетных дисках звёзд

Оценивая объёмы и радиальное распределение пара и льда, содержащихся в околозвёздных дисках, специалисты уточняют модели образования планет. Первые успешные наблюдения пара были выполнены совсем недавно — в 2008-м, когда американские учёные, использовавшие спектрограф инфракрасного космического телескопа "Спитцер", обнаружили "горячую" воду во внутренней области диска АА Тельца. В том же году "Спитцер" и спектрограф NIRSPEC телескопа Кек II выделили линии испускания, соответствующие воде, при исследовании дисков V866 Скорпиона и DR Тельца.

Запуск космической обсерватории "Гершель", вышедшей на орбиту в 2009-м, открыл возможность исследования более холодных областей протопланетных дисков в дальнем ИК-диапазоне. Этот телескоп, к примеру, уже успел обнаружить огромные запасы льда вблизи TW Гидры, возраст которой составляет всего ~10 млн лет.

В центре этого снимка находится молодая звезда T Тельца, которая подсвечивает переменную туманность NGC 1555 (иллюстрация Don Goldman).

В новой работе обсуждаются результаты выполненных "Гершелем" наблюдений 63 звёзд типа T Тельца — переменных, которые ещё не вышли на главную последовательность. У тридцати трёх светил из этой группы имеются диски, богатые газом, и все 33 обнаружили спектральную линию нейтрального кислорода на 63,18 мкм.

В восьми случаях астрономы также отметили расположенную рядом менее выраженную линию испускания на 63,32 мкм, которую они связали с переходом в молекуле одного из спиновых изомеров воды — ортоводы (появление таких изомеров, напомним, обусловлено тем, что молекулы водорода могут принимать две разные "формы": в ортоводороде спины двух протонов сонаправлены, а в параводороде — антипараллельны). Вероятнее всего, эта линия "тёплого" водяного пара, никогда ранее не наблюдавшаяся в протопланетных дисках, зарождается на небольшом расстоянии (2–3 а. е.) от молодых звёзд в верхних слоях вещества, непосредственно нагреваемых излучением. Температура газа здесь составляет 500–600 К.