ALMA обнаружила обильный метанол во внутренней области диска V883 Ori

В протопланетных дисках снеговые линии летучих веществ, таких как вода и метанол, играют ключевую роль в эволюции пыли и доставке летучих соединений к формирующимся планетам. Метанол, в частности, является важной органикой, которая может быть предшественником более сложных молекул.

Объектом исследования стала звезда V883 Ori, относящаяся к типу FU Ориона. Такие звёзды испытывают мощные аккреционные вспышки, которые нагревают внутреннюю часть диска, вызывая сублимацию большей части льдов. Это делает внутреннюю область диска доступной для наблюдений в газовой фазе.

Используя ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) в диапазоне Band 1 (длина волны около 7.5 мм), астрономы зарегистрировали три линии излучения метанола (CH?OH) с угловым разрешением примерно 0.2 угловой секунды. Полученное суммарное изображение метанола показало яркое центральное пятно, что контрастирует с более ранними наблюдениями на субмиллиметровых и миллиметровых волнах, где в центре наблюдался провал из-за непрозрачной пыли.

При анализе радиально-разрешённых профилей линий было установлено, что интенсивность излучения метанола резко возрастает внутри радиуса около 40 астрономических единиц (а.е.). Оценка столбцовой плотности метанола на расстоянии около 10 а.е. дала значения не менее 10??–10?? см??.

Это прямое доказательство того, что значительное количество тёплого газообразного метанола присутствует во внутренней части диска, где его излучение ранее было подавлено из-за оптически толстой пыли в миллиметровом диапазоне. Резкий рост интенсивности может указывать на то, что снеговая линия метанола в средней плоскости диска расположена на расстоянии 30–55 а.е., либо же излучение метанола отражает температурную структуру диска, если оно оптически толстое.

Полученные результаты демонстрируют возможности наблюдений в сантиметровом и субсантиметровом диапазонах для изучения внутренних, непрозрачных областей протопланетных дисков. Это открывает путь для будущих исследований с помощью новых инструментов, таких как ngVLA и SKA, которые позволят ещё детальнее изучать химию и физику зон формирования планет.