Gwiezdne potwory uniemożliwiają powstawanie planet przy pobliskich gwiazdach
Przez ostatnie trzy lata astronomowie pracujący za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a badali procesy powstawania planet w pobliskiej, masywnej i młodej gromadzie gwiazd Westerlund 2. Okazało się, że w centrum gromady planety nie powstają, bo nie mają z czego.
Przyglądając się gwiazdom w centrum gromady, astronomowie dostrzegli brak charakterystycznych obłoków pyłowych, z których z czasem - za kilka milionów lat - mogłyby powstać nowe planety. Według naukowców takiemu stanowi rzeczy winne są prawdziwie gwiezdne potwory, czyli masywne gwiazdy o masie nawet sto razy większej od masy Słońca, których intensywne promieniowanie rozprasza dyski gazowo-pyłowe otaczające mniejsze gwiazdy w ich otoczeniu.
Procesy powstawania planet w młodych gromadach gwiazd badano już wcześniej, ale jedynie w najbliższych regionach gwiazdotwórczych o niskiej gęstości. Rozszerzenie zakresu badań o masywną i niezwykle gęstą gromadę Westerlund 2 pozwoliło zrozumieć, dlaczego w centrach gęstych gromad gwiazd nie powstaje zbyt wiele planet.
Także i w tej gromadzie, szczególnie na obrzeżach, młode gwiazdy otoczone są ogromnymi obłokami pyłowymi. W tychże obłokach powstają lokalne zagęszczenia pyłu i gazu, z których czasem powstaną planetezymale, które mają szanse rozwinąć się w pełnoprawne planety. Nieco inaczej jest w centrum gromady - to właśnie tam znajdują się namasywniejsze i najjaśniejsze gwiazdy. W centrum Westerlund znajduje się co najmniej 37 masywnych gwiazd o masie nawet 100 razy większej od masy Słońca. Gwiazdy te emitują bardzo intensywne promieniowanie ultrafioletowe oraz silne wiatry gwiazdowe, które razem skutecznie rozwiewają wszystkie dyski gazowo-pyłowe otaczające pobliskie, mniej masywne gwiazdy.
Jakby tego było mało, to nawet w większej odległości intensywne promieniowanie najjaśniejszych gwiazd z czasem zmienia właściwości chemiczne dysków pyłowo-gazowych. Tam, gdzie już jest wystarczająco daleko do masywnych gwiazd, że obłoki pyłu są w stanie przetrwać, ilość docierającego do nich promieniowania ultrafioletowego będzie zmieniała strukturę pyłu tak, że powstawanie planet wciąż będzie utrudnione.
Westerlund 2 to wyjątkowe miejsce dla badaczy procesów ewolucji gwiazd i planet. To jedna z nielicznych tak gęstych i masywnych gromad gwiazd w Drodze Mlecznej. Gromada, a zatem i wszystkie tworzące ją gwiazdy, mają zaledwie 2 miliony lat. Dzięki temu, że znajduje się zaledwie 14 000 lat świetlnych od Ziemi, astronomowie są w stanie zajrzeć do jej wnętrza, rozdzielić poszczególne gwiazdy i bezpośrednio badać ich otoczenie. Gromada znajduje się w Gwiazdozbiorze Kila widocznym tylko z południowej półkuli Ziemi. Samej gromady nie można dostrzec, bowiem skryta jest za pyłowym kokonem, na szczęście jednak Kosmiczny Teleskop Hubble'a obserwując ją w zakresie promieniowania podczerwonego, nie widzi pyłu i może badać otoczenie poszczególnych gwiazd.
To właśnie w gromadzie Westerlund 2 znajdują się jedne z najmasywniejszych i najgorętszych młodych gwiazd naszej Galaktyki. Wnętrze tej gromady wypełnione jest silnymi wiatrami gwiezdnymi i promieniowaniem ultrafioletowym emitowanym przez te gwiezdne olbrzymy.
Astronomowie badający gromadę, odkryli, że spośród 5000 gwiazd o masie 0,1 do 5 mas Słońca, 1500 posiada własne dyski pyłowo-gazowe, w których znajdują się zagęszczenia pyłu i planetezymale. Doskonale widać to wtedy gdy takie zagęszczania przesłaniają część promieniowania emitowanego przez gwiazdy, co z Ziemi widoczne jest jako intensywne zmiany jasności. Takich samych zmian jasności nie widać w przypadku gwiazd znajdujących się w odległości 4 lat świetlnych od centrum gromady. Według astronomów, za zmiany jasności poza centrum gromady odpowiadają planetezymale oraz masywne zagęszczenia materii, które z czasem mogą przekształcić się w planety.
Westerlund 2 to doskonałe laboratorium także dla naukowców badających procesy zachodzące w bardzo wczesnym wszechświecie, kiedy wszystkie gromady pełne były potężnych, masywnych gwiazd.
Najważniejszym wnioskiem płynącym z naszej pracy jest potwierdzenie, że intensywne promieniowanie ultrafioletowe emitowane przez masywne gwiazdy zmienia dyski pyłowe wokół innych, pobliskich gwiazd. Jeżeli uda się to potwierdzić za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, będziemy w końcu wiedzieli, dlaczego tak trudne jest poszukiwanie układów planetarnych w centrach starych, masywnych gromadach kulistych - mówi Danny Lennon z Instituto de Astrofisica de Canarias, członek zespołu badawczego.
Nie przegap nowych tekstów. Obserwuj Spider's Web w Google News.
