Звезда HD 106906, также известная как GG Тельца, находится в 379,63 световых годах от Земли. Она похожа на главные звёзды систем Сириуса или [Фомальгаута]. Телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) впервые детально изучил пылевой диск вокруг этой молодой звезды.
Учёные использовали инструмент MIRI, работающий в среднем инфракрасном диапазоне. Они зафиксировали тепловое излучение пыли. Результаты показали, что в центре диска нет «пустоты», которую обычно оставляют массивные планеты. Вместо этого плотность пыли увеличивается по мере приближения к звезде, достигая максимума на расстоянии 70 астрономических единиц — вдвое дальше орбиты Плутона. За этим радиусом пыль резко исчезает.
Анализ частиц выявил два типа пыли: силикатные размером от 0,45 до 10 микрометров и графитовые размером от 0,65 микрометров. Такое распределение соответствует теории, что мелкая пыль «выдувается» излучением звезды. Общая масса пыли, видимой в инфракрасном диапазоне, составляет 0,003–0,005 массы Земли. Если учесть более крупные частицы, которые изучают радиотелескопы, масса возрастает до 0,1–0,16 массы Земли — достаточно для формирования планет.
Температурная карта диска неоднородна: от –233°C на окраине до –143°C ближе к звезде. Такой перепад может влиять на образование ледяных оболочек вокруг пылинок, что важно для рождения комет. На краях диска учёные заметили слабые спиралевидные структуры. Возможно, их вызвала экзопланета-суперюпитер, или коричневый субкарлик HD 106906 b(HD 106906 B) с массой 11 масс Юпитера, удаленный от внешнего протопланетного диска на 650 а.е, или более близкий красный карлик, расположенный в 108 астрономических единицах от системы.
Ранее считалось, что внутренняя полость диска образовалась из-за невидимой планеты. Однако JWST показал, что эта область заполнена мелкой пылью, невидимой для других инструментов. Это вызывает вопросы: куда исчезли крупные объекты? Учёные предполагают, что формирование планет ещё не завершено или на систему повлияли внешние силы, например, пролёт соседней звезды миллионы лет назад.
Спектр пылевого диска показал, что в нём содержатся метанол (CH3OH), метилформиат (CH3OCHO) и метилцианид (CH3CN). Учёные определили изотопный состав этих молекул. Например, они обнаружили разницу между обычным водородом и дейтерием (атом водорода с дополнительным нейтроном) или между углеродом-12 и углеродом-13. Эти различия могут подсказать происхождение вещества.
Перспективы исследования HD 106906 с помощью JWST обещают новые открытия. Уже сейчас чувствительность MIRI позволяет искать планеты на окраинах диска. Будущие наблюдения помогут отследить динамику пыли и её взаимодействие с планетой HD 106906 b. Понимание таких систем поможет лучше понять ранние этапы эволюции Солнечной системы и ответить на вопрос, насколько уникальна наша планетная система.