Kosmos  / News

Trzy gwiazdy i rozerwany dysk protoplanetarny. W Orionie dzieje się coś fascynującego

Zespół astronomów odkrył pierwsze bezpośrednie dowody na to, że grupa gwiazd może rozerwać swój własny dysk protoplanetarny, wykrzywić go i pozostawić z nachylonymi pod różnym kątem pierścieniami.

Najnowsze badania wskazują, że w nachylonych pierścieniach w pokrzywionych dyskach wokół układów wielu gwiazd mogą powstawać naprawdę egzotyczne planety, także takie przypominające Tatooine.

Układ planetarny, w którym żyjemy, jest niesamowicie płaski. Wszystkie planety krążą mniej więcej w tej samej płaszczyźnie. Nie zawsze jednak wszystko jest tak uporządkowane, szczególnie w dyskach protoplanetarnych, powstałych wokół układów wielokrotnych, tak jak właśnie ma to miejsce wokół GW Orionis. Znajdujący się 1300 lat świetlnych od nas w kierunku gwiazdozbioru Oriona układ składa się z trzech gwiazd i otaczającego je zdeformowanego i rozszarpanego dysku.

Nasze zdjęcia ukazują wyjątkowy przypadek, w którym dysk protoplanetarny nie jest płaski, a odkształcony. Jakby tego było mało, wokół gwiazd krąży także pierścień nachylony względem płaszczyzny dysku i od niego oderwany

– mówi Stefan Kraus, profesor astrofizyki w Uniwersytecie Exeter w Wielkiej Brytanii.

Najnowsze badania wskazują, że masa tego wewnętrznego pierścienia jest trzydziestokrotnie większa od masy  Ziemi, co oznacza, że mogą w nim powstawać planety.

GW Orionis na zdjęciach z instrumentów ALMA oraz SPHERE

Wszelkie planety powstające w tych nachylonych pierścieniach będą przemieszczały się po bardzo wydłużonych orbitach. Jesteśmy przekonani, że wiele planet na takich wydłużonych orbitach będziemy znajdować za pomocą teleskopów, które wkrótce wejdą do użytku, np. ELT

– mówi Alexander Kreplin, członek zespołu badawczego z Uniwersytetu w Exeter.

Zważając na fakt, że ponad połowa gwiazd powstaje w grupach dwóch lub więcej gwiazd, powstaje zatem ekscytująca możliwość: we wszechświecie może istnieć nieznana populacja egzoplanet, które okrążają swoje gwiazdy po bardzo nachylonych i odległych orbitach.

Aby jednak dojść do tego wniosku, badacze obserwowali GW Orionis przez ponad 11 lat. Począwszy od 2008 r. badacze wykorzystywali instrumenty AMBER oraz GRAVITY zainstalowane na interferometrze VLTI w Chile, który łączy światło zebrane przez różne teleskopy VLT, obserwując grawitacyjny taniec trzech gwiazd w układzie i monitorując ich orbity.

Okazało się, że orbity wszystkich trzech gwiazd są wzajemnie do siebie nachylone oraz nachylone do samego dysku protoplanetarnego

– mówi Alison Young z uniwersytetów w Exeter i Leicester.
Obrazy GW Orionis pochodzące z instrumentów ALMA oraz SPHERE nałożone na siebie.

Za pomocą instrumentu SPHERE zainstalowanego na VLT oraz za pomocą radioteleskopu ALMA, badaczom udało się dostrzec wewnętrzny pierścień i potwierdzić jego nachylenie. Dzięki SPHERE udało się  dostrzec cień jaki pierścień rzuca na resztę dysku. Na podstawie cienia udało się odtworzyć trójwymiarowy kształt pierścienia i samego dysku.

Międzynarodowy zespół badaczy z Wielkiej Brytanii, Belgii, Chile, Francji i SUA następnie połączył wszystkie obserwacje z symulacjami komputerowymi, aby sprawdzić jak powstał taki osobliwy układ. W ten sposób po raz pierwszy udało się powiązać obserwacje z teoretycznym efektem rozrywania dysku, który mówi, że sprzeczne oddziaływanie grawitacyjne poszczególnych gwiazd krążących w różnych płaszczyznach, może prowadzić do deformacji i rozrywania dysków.

Symulacje wskazują, że różne orbity trzech gwiazd mogą powodować rozrywanie dysku na pojedyncze pierścienie, czyli dokładnie to co naukowcy zaobserwowali za pomocą teleskopów. Co więcej, zaobserwowany kształt wewnętrznego pierścienia dokładnie zgadza się z przewidywaniami symulacji numerycznych.

Co ciekawe, zupełnie inny zespół, który badał ten sam układ za pomocą radioteleskopu ALMA twierdzi, że w całym układzie brakuje jeszcze jednego składnika.

Czerwonym okręgiem zaznaczono położenie GW Orionis na tle gwiazdozbioru Oriona.

Uważamy, że do wytłumaczenia rozerwanego dysku potrzebna jest planeta krążąca między pierścieniami

– mówi Jiaqing Bi z Uniwersytetu Wiktorii w Kanadzie.

Jego zespół w maju zidentyfikował trzy pierścienie pyłowe w GW Orionis, z czego najbardziej zewnętrzny był największym pierścieniem kiedykolwiek obserwowanym w dysku protoplanetarnym. Przyszłe obserwacje prowadzone za pomocą teleskopu ELT pozwolą astronomom w pełni poznać naturę GW Orionis, a być może dostrzec młode planety powstające wokół tych trzech gwiazd.

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