Kosmos  / News

Planety powstają w całkowitym chaosie. Dowodzą tego nowe zdjęcia fabryki planet

Środowisko w jakim zazwyczaj powstają nowe planety może być dużo bardziej złożone i chaotyczne niż nam się dotychczas wydawało. Najlepiej tego dowodzi nowe zdjęcie gwiazdy RU Lup, wykonane za pomocą radioteleskopu ALMA.

Wszystkie planety, w tym także Układu Słonecznego, powstają w dyskach gazu i pyłu otaczających młode gwiazdy, w tzw. dyskach protoplanetarnych. Dzięki ALMA mamy teraz nowe wysokiej rozdzielczości zdjęcia wielu takich fabryk planet, przedstawiające pyłowe dyski poprzecinane licznymi pierścieniami i przerwami, które wskazują na to, że powstają w nich nowe planety.

Jednak dyski nie zawsze muszą być takie uporządkowane, jak pierwsze dane wskazywały. Nowe zdjęcie młodej gwiazdy zmiennej RU Lup w gwiazdozbiorze Liska, przedstawiają rozległy zestaw ramion spiralnych wykonanych z gazu, rozciągających się daleko poza dobrze znany dysk pyłowy. Cała ta spiralna struktura – przypominająca galaktykę spiralną – rozciąga się na przestrzeni prawie 1000 jednostek astronomicznych (AU) od gwiazdy, dużo dalej niż kompaktowy dysk pyłowy, który ma promień zaledwie 60 AU.

Porównanie rozmiarów uporządkowanego dysku pyłowego (czerwony) z chaotycznym dyskiem gazowym (niebieski) wokół gwiazdy RU Lup na zdjęciu z ALMA

Wcześniejsze obserwacje RU Lup prowadzone za pomocą ALMA w ramach projektu DSHARP (Disk Substructures at High Angular Resolution Project) pozwoliły naukowcom dostrzec już pierwsze oznaki trwających procesów planetotwórczych, mi.in. wyraźne przerwy w dysku pyłowym.

Dostrzegliśmy jednak delikatne struktury gazowego tlenku węgla, rozciągające się znacząco poza dysk pyłowy. Z tego też powodu postanowiliśmy jeszcze raz przyjrzeć się otoczeniu gwiazdy, tym razem skupiając się na gazie, a nie na pule – mówi Jane Huang z Centrum Astrofizyki na Harvardzie, główna autorka artykułu opublikowanego dzisiaj w periodyku Astrophysical Journal.

Dyski protoplanetarne zawierają znacznie więcej gazu niż pyłu. Podczas gdy pył jest niezbędny do tworzenia jąder planetarnych, to gaz zbiera się wokół nich tworząc atmosferę.

Prowadzone w ostatnich latach precyzyjne obserwacje struktur pyłowych zrewolucjonizowały naszą wiedzę o procesach powstawania planet. Mimo to, powyższe nowe zdjęcie przedstawiający dysk gazowy wskazuje, że nasza obecna wiedza o procesie powstawania planet jest wciąż bardzo uproszczona, a same procesy mogą być dużo bardziej chaotyczne niż sądziliśmy po bardzo uporządkowanych dyskach pyłowych otaczających młode gwiazdy.

Fakt, że udało nam się zaobserwować tę spiralną strukturę gazową po długich obserwacjach wskazuje, że najprawdopodobniej pominęliśmy różnorodność i złożoność także w innych dyskach protoplanetarnych. Obserwowaliśmy w nich uporządkowane dyski pyłowe, ale pominęliśmy mnóstwo gazu dodaje Huang.

Huang wraz ze swoim zespołem wskazuje na kilka scenariuszy, które mogłyby teoretycznie tłumaczyć ramiona spiralne gazu wokół RU Lup. Być może dysk zapada się pod wpływem własnej grawitacji, bo jest zbyt masywny, a być może RU Lup oddziałuje grawitacyjnie z inną gwiazdą. Może być też tak, że dysk oddziałując ze swoim otoczeniem ściąga materię międzygwiezdną wzdłuż tych ramion w bezpośrednie otoczenie gwiazdy.

Żaden z tych scenariuszy nie tłumaczy całkowicie tego co obserwujemy. Być może w trakcie powstawania planet zachodzą jakieś nieznane procesy, których jak dotąd nie uwzględnialiśmy w naszych modelach. Będziemy mogli to jednak ustalić dopiero wtedy, gdy znajdziemy podobne dyski i spirale w otoczeniu innych gwiazd – podsumowuje Sean Andrews z Harvardu.

Nie przegap nowych tekstów. Obserwuj Spider's Web w Google News.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst