Наблюдения с помощью недостроенной обсерватории ALMA позволили ученым уточнить конфигурацию планетной системы звезды Фомальгаут - согласно расчетам, планет должно быть две, а не одна, и они должны быть значительно меньше, чем считалось ранее, говорится в статье, принятой к печати Astrophysical Journal Letters.

Это исследование, выполненное группой Аарона Боли (Aaron Boley) из университета Флорида, - первый опубликованный научный результат, полученный с помощью миллиметрового и субмиллиметрового радиотелескопа ALMA в Европейской южной обсерватории. Этот инструмент еще строится на высокогорном плато Чахнантор в Чили. К 2013 году, когда постройку планируется закончить, он будет состоять из 66 отдельных антенн-приемников.

Звезда Фомальгаут, расположенная в 25 световых годах от Земли, в созвездии Южной Рыбы, является одной из самых ярких звезд нашего неба. Она примерно в 18 раз ярче Солнца и значительно горячее его. Еще в 2004 году с помощью телескопа "Хаббл" ученые обнаружили вокруг этой звезды газопылевое кольцо шириной около 34,5 миллиарда километров с очень четко очерченным внутренним краем.

 ESO

Схема планетной системы и пылевого кольца звезды Фомальгаут.

Ученые предположили, что очень четкая форма внутреннего края кольца связана с присутствием планеты, чья гравитация "подстригает" его. В 2008 году астрономы с помощью орбитального телескопа "Хаббл"смогли обнаружить и сфотографировать планету внутри этого пояса. Согласно этим данным, планета Фомальгаут b находится примерно в 10 раз дальше, чем расстояние от Солнца до Сатурна, а ее масса не может превышать трех масс Юпитера.

Однако в январе этого года группа под руководством Маркуса Янсона (Markus Janson) из Принстонского университета проанализировала данные инфракрасного телескопа "Спитцер" и не обнаружила признаков присутствия планеты. Эта неудача заставила некоторых астрономов усомниться в существовании планеты.

На снимке "Хаббла" были зарегистрированы мельчайшие пылевые частицы, которые двигались от звезды под воздействием давления света, размывая таким образом структуру пылевого диска. Наблюдения ALMA, выполненные в более длинноволновой области, зарегистрировали частицы пыли большего размера - около 1 миллиметра в диаметре - которые не отталкиваются излучением звезды. Они четко обрисовывают резкие кромки диска и его кольцеобразную структуру, которые свидетельствуют о гравитационном воздействии двух планет.

Ученые сформулировали несколько гипотез, объясняющих форму кольца, и пришли к выводу, что ближе всего к реальности сценарий, предполагающий присутствие в системе не одной, а двух планет-"пастухов", которые находятся с внутренней и внешней стороны кольца - примерно такие спутники-"пастухи", Офелия и Корделия, "пасут" кольцо Урана в Солнечной системе.

"Комбинируя наблюдения формы кольца, выполненные ALMA, и компьютерные модели, мы можем вывести жесткие ограничения на массу и параметры орбиты любой планеты вблизи кольца. Массы этих планет должны быть невелики, иначе планеты разрушили бы кольцо",- сказал Боли, слова которого приводятся в сообщении ESO.

Проведенные вычисления показали, что вероятные размеры этих планет превышают размеры Марса, но не более, чем в несколько раз могут превосходить размер Земли. Эти размеры значительно меньше, чем считалось раньше - раньше считалось, что Фомальгаут b может быть больше, чем Сатурн.

Ученые наблюдали систему Фомальгаута в сентябре-октябре 2011 года, когда работала только четверть из антенн ALMA. Когда строительство телескопа в нынешнем году закончится, полная система антенн будет гораздо более мощной. Однако, даже в ранней фазе наблюдений ALMA оказалась достаточно эффективной, чтобы выявить структуру, не замеченную в более ранних наблюдениях в миллиметровом диапазоне.