Nowe spojrzenie na narodziny planet
Najnowsze obserwacje dysków protoplanetarnych pochodzące z chilijskiego obserwatorium ALMA ujawniły, że planety mogą powstawać pod wpływem silnego promieniowania i w bardzo ekstremalnych środowiskach.
Astronomowie pracujący w chilijskim obserwatoium ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) badali dyski protoplanetarne, czyli struktury, w których formują się planety. Dzięki najnowszym obserwacjom możemy podziwiać te kosmiczne żłobki w niespotykanej dotąd szczegółowości.
Obserwatorium ALMA to jeden z najpotężniejszych instrumentów astronomicznych na świecie. Znajduje się na pustyni Atakama w północnym Chile, w jednym z najsuchszych miejsc na Ziemi, na wysokości 5050 metrów n.p.m. – to jedno z najwyżej położonych obserwatoriów astronomicznych na świecie. Suchość i czyste niebo sprawiają, że występowanie pary wodnej w atmosferze jest minimalne, a to kluczowa kwestia dla obserwacji w zakresie fal milimetrowych i submilimetrowych, które są silnie pochłaniane przez wodę. Na dużych wysokościach, takich jak płaskowyż Chajnantor, powietrze jest wyjątkowo przejrzyste, co pozwala na precyzyjne obserwacje i minimalizuje zakłócenia. Ze względu na odległość od miast i brak osad ludzkich w okolicy, niebo nad ALMA jest wolne od zanieczyszczeń światłem, co czyni je idealnym miejscem do badań kosmosu. Obserwatorium składa się z 66 anten, które można konfigurować na różne sposoby, tworząc interferometr o zdolności rozdzielczej przekraczającej nawet największe teleskopy optyczne. Tym razem naukowcy wykorzystali najbardziej rozszerzoną konfigurację anten, która pozwoliła uzyskać bezprecedensową szczegółowość obrazów dysków, osiągając rozdzielczość około 8 jednostek astronomicznych. Dzięki temu uzyskali wgląd w procesy formowania się planet w jednym z najbardziej ekstremalnych środowisk w naszej galaktyce.
Dyski protoplanetarne to struktury otaczające młode gwiazdy, złożone są z gazu i pyłu. To tu zachodzą kluczowe procesy, które prowadzą do powstawania planet. Zwykle dyski protoplanetarne znajdują się w stosunkowo spokojnym otoczeniu. Tym razem astronomowie przyjrzeli się jednak dyskom w ekstremalnym środowisku gromad gwiazd, gdzie intensywne promieniowanie i wiatry gwiazdowe mogą wpływać na ich ewolucję. Nowe obrazy pozwoliły naukowcom zobaczyć niezwykle szczegółowe struktury, w tym spiralne ramiona, pierścienie, a także obszary pustki, które sugerują obecność formujących się planet. Co ciekawe, odkryto, że w ekstremalnych warunkach mogą powstawać planety znacznie większe i masywniejsze niż w spokojniejszych regionach galaktyki.
Obserwacje skupiły się na młodych gwiazdach w gromadzie NGC 2024, znanej również jako Mgławica Płomień. Znajduje się ona w konstelacji Oriona, w odległości około 1500 lat świetlnych od Ziemi. To miejsce intensywnej formacji gwiazd, a warunki są znacznie bardziej wymagające niż w naszym lokalnym otoczeniu.
Międzynarodowy zespół astronomów wykorzystał ALMA do uchwycenia wysokiej rozdzielczości obrazów ośmiu dysków protoplanetarnych w gromadzie Sigma Orionis –systemie pięciu gwiazd znajdujących się w gwiazdozbiorze Oriona, oddalonym o około 1150 lat świetlnych od Ziemi – która jest napromieniowana intensywnym światłem ultrafioletowym z pobliskiej masywnej gwiazdy. Ku swojemu zaskoczeniu, znaleźli dowody na istnienie luk i pierścieni w większości dysków, struktur powszechnie kojarzonych z formowaniem się gigantycznych planet, takich jak Jowisz.
Najnowsze odkrycia mają wpływ na zrozumienie procesu formowania się naszego Układu Słonecznego, który prawdopodobnie ewoluował w środowisku o podobnie wysokim promieniowaniu. Obserwacje z ALMA są szczególnie cenne, ponieważ pozwalają na spojrzenie w detale, które wcześniej były poza zasięgiem teleskopów. Zespół naukowców planuje kolejne obserwacje, które pozwolą dokładniej zrozumieć wpływ ekstremalnych środowisk na proces formowania planet. Dzięki zaawansowanym instrumentom, takim jak ALMA, a także nadchodzącym projektom, takim jak Kosmiczny Teleskop Nancy Grace Roman, będziemy mogli dokonać niedługo wielu odkryć i lepiej rozumieć procesy kosmiczne, w tym te, które doprowadziły do powstania Układu Słonecznego.
Opracowano na podstawie:
ALMA Reveals Planets Can Form Under Harsh Radiation
