Съемка юной звезды позволила космическому телескопу определить диаметр и толщину протопланетного диска, а также визуализировать туманность вокруг звезды, получившей название «звезда-бабочка».
В рамках нового проекта «Фото месяца» космический телескоп «Джеймс Уэбб» (NASA/ESA/CSA) продемонстрировал новое впечатляющее изображение IRAS 04302+2247 – планетообразующего диска, находящегося на расстоянии около 525 световых лет от нас в темном облаке созвездия Тельца. Это одна из активных областей звездообразования в галактике Млечный Путь. Благодаря уникальной разрешающей способности телескопа James Webb ученые могут исследовать характеристики и эволюцию пылевых частиц в протопланетных дисках, подобным этому, проливая свет на самые начальные этапы формирования планет.
В звездных колыбелях по всей галактике в огромных облаках холодного газа образуются молодые звезды. По мере роста этих светил окружающий их газ конденсируется в узкие пылевые протопланетные диски. Это создает условия для формирования зародышей небесных тел (планетезималей), и наблюдения за удаленными протопланетными дисками могут помочь ученым понять, что происходило примерно 4,5 миллиарда лет назад в нашей Солнечной системе, когда вокруг молодого Солнца формировались Земля и другие планеты.
IRAS 04302+2247, или просто IRAS 04302, — отличный пример протозвезды, которая все еще накапливает массу из окружающего пространства. Она окружена протопланетным диском, в котором образуются молодые планеты. «Джеймсу Уэббу» удалось измерить диаметр диска, который составляет 65 миллиардов километров (433 а.е.), что почти в 7,5 раз больше диаметра орбиты Нептуна и немного больше диаметра нашего пояса Койпера (56 млрд км или 373 а.е.).
С точки зрения телескопа диск IRAS 04302 располагается ребром, поэтому мы видим его как узкую темную полосу газа и пыли, блокирующую свет от зарождающейся протозвезды в центре. Этот газ и пыль являются источником формирования планет, создавая среду, в которой молодые планеты накапливают массу.
При наблюдении «плашмя» протопланетные диски могут иметь разнообразную форму, представляясь в виде сплошных и прерывистых колец или спиралей. Это структурирование может свидетельствовать о формировании молодых планет или указывать на процессы, которые не связаны с «зрелыми» планетами, например, на гравитационную нестабильность или на области с концентрацией частиц пыли.
Вид диска IRAS 04302 с ребра позволяет определить толщину пылевого диска. Частицы мигрируют к центральной плоскости диска, оседают там и образуют тонкий, плотный слой, который способствует формированию планет. Толщина диска является показателем эффективности этого процесса.
Плотная полоса газопыли, проходящая по вертикали на этом изображении, окружает IRAS 04302, затмевая ее яркий свет, что позволяет «Джеймсу Уэббу» легче визуализировать тонкие структуры вокруг нее. В результате мы наблюдаем две прозрачные туманности по обе стороны от диска. Они освещены центральной протозвездой и отражают ее свет, не излучая его самостоятельно. Благодаря необычному виду этих отражающих туманностей IRAS 04302 получила прозвище «звезда-бабочка» (Butterfly Star).