Остаточен диск

Остаточен диск е околуѕвезден диск од прашина и отпадоци кој кружи околу некоја ѕвезда. Понекогаш овие дискови имаат јасни прстени, како што е прикажано на сликата од Фомалхаут. Остаточни дискови можат да се најдат околу ѕвезди со зрел планетарен систем, а барем еден остаточен диск кружи околу развиена неутронска ѕвезда. Остаточен диск, исто така, може да се создаде од остатоците од судири меѓу планетезималите, познати и како астероиди и комети.
До 2001 година, биле откриени повеќе од 900 ѕвезди кои може да имаат остаточен диск. Тие најчесто се откриваат со испитување на ѕвездениот систем со инфрацрвена светлина и барање на вишок на зрачење од она што го емитува ѕвездата. Овој вишок се претпоставува дека е зрачењето од ѕвездата што е апсорбирана од прашината во дискот, а потоа тој го зрачи како инфрацрвена енергија.
Остаточните дискови често се опишуваат како поголеми пандани на остатоците во Сончевиот Систем. Повеќето остаточни дискови познати на науката имаат полупречник од 10 до100 астрономски единици (AЕ); и потсеќаат на Кајперовиот Појас во Сончевиот Систем, иако Кајперовиот Појас нема доволно голема маса од прашина за да би бил откриен дури и ако би се наоѓал околу најблиските ѕвезди. Некои остаточни дискови се составени од дел од потопла прашина која се наоѓа на растојание од 10 AЕ од матичната ѕвезда. Оваа прашина понекогаш се нарекува вонзодијачка прашина по аналогија на зодијачката прашина во Сончевиот Систем.
1 Историја на набљудување
Во 1984 година бил откриен остаточен диск околу ѕвездата Вега со помош на ИРАС сателитот. На почетокот се мислело дека ова е протопланетарен диск, но сега се знае дека тоа е остаточен диск поради недостигот на гас во дискот и староста на ѕвездата. Првите четири остаточни дискови откриени со ИРАС се познати како „чудесната четворка“: Вега, Бета Пикторис, Фомалхаут и Епсилон Еридани . Потоа, сликите направени на дискот Бета Пикторис покажале неправилности во прашината, кои биле припишани на гравитациските растројувања од неоткриена вонсончева планета. Ваквото објаснување било потврдено во 2008 година со откривањето на вонсончевата планета Бета Пикторис б .
Познато е дека и другите ѕвезди околу кои кружат вонсончеви планети имаат и остаточни дискови. Блиската ѕвезда 55 Канкри, систем за кој е познато дека содржи пет планети, се смета дека исто така има остаточен диск, но тоа откритие не можело да се потврди. Структурата во остаточниот диск околу Епсилон Еридани наведува дека има растројувања од планетарно тело во орбитата околу таа ѕвезда.
На 24 април 2014 година, НАСА објавила дека открива остаточни дискови во архивските слики од неколку млади ѕвезди, ХД 141943 и ХД 191089, првпат забележани помеѓу 1999 и 2006 година од вселенскиот телескоп Хабл, преку користење на нови и подобрени процеси при сликање.
Во 2021 година, набљудувањата на ѕвездата, VVV-WIT-08, која 200 дена била замаглена, можеби е резултат на остаточен диск што минувал помеѓу ѕвездата и набљудувачите од Земјата. Пријавено е две други ѕвезди (Епсилон Ауригае и TYC 2505-672-1) дека редовно се затемнуваат и било утврдено дека феноменот е резултат на дискови кои кружат околу нив во различни периоди, што наведува дека VVV-WIT-08 може да е слична на нив но со многу подолг орбитален период кој штотуку бил забележан од набљудувачите на Земјата. VVV-WIT-08 е десет пати поголема од Сонцето и се наоѓа во соѕвездието Стрелец.
2 Потекло
За време на создавањето на сонцевидна ѕвезда, телото минува низ Т Бик фазата, и за ова време е опкружена со гасовита и дисковидна маглина. Од овој материјал се формираат планетезимали, кои можат да се здружуваат со други планезимали и материјали од дискот за да на крајот се формираат планети. Маглината продолжува да кружи околу ѕвездата од пред главната низа во период од 1 до 20 милиони години додека не се прочисти преку притисокот на зрачење и други процеси. Потоа со судири меѓу планетезималите, околу ѕвездата може да се создаде прашината од втората генерација, која што формира диск од остатоците. Во одреден момент од нивниот животен век, најмалку 45% од овие ѕвезди се опкружени со остаточен диск, кој потоа може да се открие со топлинската емисија на прашина со помош на инфрацрвен телескоп. Повторените судири може да предизвикаат дискот да опстојува во долг период од животот на ѕвездата.
Обично остаточните дискови содржат зрнца со големина од 1-100 μm. Преку судири овие зрнца ќе се раздробат на зрна помали од микрометар, а со притисокот на зрачење од матичната ѕвезда ќе бидат исфрлени од ѕвездениот систем. Во многу тенки дискови какви што се оние во Сончевиот Систем, поради Појнтинг-Робертсоновиот ефект наместо честичките да бидат исфрлени од системот тие може спирално да се движат навнатре. И двата процеса го ограничуваат животниот век на дискот до најмногу 10 Мегагодини. Така, за да опстои дискот, треба да има некој процес на негово постојано надополнување. Таков процес, на пример, би биле сударите меѓу поголеми тела, проследено со судири меѓу помалите останките од тие и сѐ така додека телата конечно не се сомелат до ситни зрнца.
За да има судири внатре во остаточниот диск, телата мора да бидат гравитациски растроени до мера да може се создаде релативно големо забрзување при судир. Ваквите растројувања може да ги предизвикаат планетите кои ротираат околу ѕвездата, бинарната ѕвезда во ѕвездениот систем или приближувањето на друга ѕвезда. Ако некоја ѕвезда има остаточен диск тоа може со голема веројатност да укаже дека околу неа кружат и вонсончеви планети. Исто така, во прашината на многу остаточни дискови се откриени структури (на пример, купчиња и подвиткувања) кои укажуваат на присуство на една или повеќе вонсончеви планети во внатрешноста на дискот.
3 Познати појаси
Околу многу ѕвезди, а и околу Сонцето, се откриени појаси од прашина или остатоци:
Ѕвезда, Ѕвездена Класификација, Растојание(светлосни години), Орбита(Астрономски единици), Наводи
Епсилон Еридани, K2V, 10.5, 35–75,
Тау Сети, G8V, 11.9, 35–50,
Вега, A0V, 25, 86–200,
Формалхаут, A3V, 25, 133–158,
АУ Микроскопии, M1Ve, 33, 50–150,
HD 181327, F5.5V, 51.8, 89-110,
HD 69830, K0V, 41, <1,
HD 207129, G0V, 52, 148–178,
HD 139664, F5IV–V, 57, 60–109,
Ета Корви, F2V, 59, 100–150,
HD 53143, K1V, 60, ?,
Бета Пикторис, A6V, 63, 25–550,
Зета Лепорис, A2Vann, 70, 2–8,
HD 92945, K1V, 72, 45–175,
HD 107146, G2V, 88, 130,
Гама Офиучи, A0V, 95, 520,
HR 8799, A5V, 129, 75,
51 Офиучи, B9, 131, 0.5–1200,
HD 12039, G3–5V, 137, 5,
HD 98800, K5e (?), 150, 1,
HD 15115, F2V, 150, 315–550,
HR 4796 A, A0V, 220, 200,
HD 141569, B9.5e, 320, 400,
HD 113766 A, F4V, 430, 0.35–5.8,
HD 141943,
HD 191089,
Орбиталното растојание на појасот е проценетото средно растојание од ѕвездата, добиено врз основа на директно мерење од сликите или се изведува од температурата на појасот. Земјата има просечно растојание од Сонцето од 1 АЕ.
4 Поврзано
* Акреционен диск
* Астероиден појас
* Околупланетарен диск
* Протопланетарен диск