Моделирование пылевой стенки указало на сильную турбулентность в дисках молодых звезд

Международная группа астрофизиков представила метод расчета геометрии и излучения внутренней пылевой стенки в дисках вокруг звезд типа T Тельца. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.

Ученые построили спектральные распределения энергии для дисков с изогнутыми стенками вокруг звезды массой 0,5 солнечной. Выяснилось, что такая стенка начинается на расстоянии около 0,11 астрономической единицы от светила и простирается до 0,38 а.е. Авторы изучили влияние темпа аккреции массы, оседания пыли и наклона диска на наблюдаемые спектры.

Для проверки модели синтетические ближние инфракрасные цвета сравнили с данными большой выборки дисковых звезд T Тельца в Туманности Ориона, IC 348 и Тельце. Большинство наблюдений удалось объяснить комбинациями темпа аккреции, оседания и наклона.

Однако для воспроизведения самых распространенных цветов потребовалось предположить, что зерна миллиметрового размера распределены на высоте от 0,5 до 3 шкал высот над средней плоскостью диска. Это противоречит теории быстрого оседания крупных частиц.

Авторы связывают результат с высоким уровнем турбулентности, способной поднимать крупные зерна в верхние слои диска. Работа дает представление о динамических условиях вблизи звезды на ранних стадиях формирования планет.

Новый подход позволяет точнее моделировать протопланетные диски и лучше понимать процессы, ведущие к рождению планет. Исследователи планируют расширить модель на более широкий диапазон параметров.