Ilustracja porównująca rozmiar olbrzymiej gwiazdy i jej zakurzonego dysku z naszym Układem Słonecznym. Źródło zdjęcia: NASA / JPL Kliknij, aby powiększyć
Kosmiczny Teleskop Spitzer NASA zidentyfikował dwie wielkie „hipergiantyczne” gwiazdy otoczone monstrualnymi dyskami czegoś, co może być pyłem formującym planetę. Odkrycia zaskoczyły astronomów, ponieważ tak duże gwiazdy uważano za niegościnne dla planet.
„Te niezwykle masywne gwiazdy są niezwykle gorące i jasne i mają bardzo silny wiatr, co utrudnia budowanie planet”, powiedział Joel Kastner z Rochester Institute of Technology w Nowym Jorku. „Nasze dane sugerują, że proces tworzenia planety może być trudniejszy niż wcześniej sądzono, występując nawet wokół najbardziej masywnych gwiazd wytwarzanych przez naturę.”
Kastner jest pierwszym autorem artykułu opisującego badania w numerze Astrophysical Journal Letters z 10 lutego.
Zakurzone dyski wokół gwiazd są uważane za drogowskazy dla obecnych lub przyszłych układów planetarnych. Nasze własne Słońce krąży wokół cienkiego dysku gruzów planetarnych, zwanego Pasem Kuipera, który zawiera pył, komety i większe ciała podobne do Plutona.
W ubiegłym roku astronomowie używający Spitzera donieśli o znalezieniu dysku pyłowego wokół miniaturowej gwiazdy lub brązowego karła o masie zaledwie ośmiu tysięcznych masy Słońca (http://www.spitzer.caltech.edu/Media/happenings/20051129/ ). Dyski zostały również zauważone przed gwiazdami pięć razy masywniejsze niż słońce.
Nowe wyniki Spitzera poszerzają gamę gwiazd sportowych dysków o „bardzo duże”. Teleskop na podczerwień wykrył ogromne ilości pyłu wokół dwóch pozytywnie pulchnych gwiazd, R 66 i R 126, znajdujących się w najbliższej sąsiedniej galaktyce Drogi Mlecznej, Wielkiej Obłoku Magellana. Płonące gorące gwiazdy, zwane hipergiganami, starzeją się potomków najbardziej masywnej klasy gwiazd, zwanych gwiazdami „O”. Są one odpowiednio 30 i 70 razy większe od masy Słońca. Gdyby hipergiant znajdował się w pozycji Słońca w naszym Układzie Słonecznym, wszystkie planety wewnętrzne, w tym Ziemia, pasowałyby wygodnie na jego obwodzie.
Astronomowie szacują, że dyski gwiazd również są wzdęte, rozprzestrzeniając się na orbitę około 60 razy bardziej oddaloną niż Słońce wokół Plutona. Dyski są prawdopodobnie obciążone około dziesięciokrotnie większą masą niż ta, którą zawiera Pas Kuipera. Kastner i jego koledzy twierdzą, że te zakurzone struktury mogą reprezentować pierwszy lub ostatni etap procesu kształtowania się planety. Jeśli to drugie, dyski można uznać za powiększone wersje naszego paska Kuipera.
„Dyski te mogą być dobrze zaludnione kometami i innymi większymi ciałami zwanymi planetozymalami” - powiedział Kastner. „Można je uważać za paski Kuipera na sterydach”.
Spitzer wykrył dyski podczas badania 60 jasnych gwiazd, które są owinięte kulistymi kokonami pyłu. Według Kastnera R 66 i R 126 „wystają jak obolałe kciuki”, ponieważ ich sygnatury świetlne lub widma wskazują na obecność spłaszczonych dysków. On i jego zespół wierzą, że dyski te wirują wokół hipergresywnych gwiazd, ale twierdzą, że jest możliwe, że gigantyczne dyski krążą wokół niewidzialnych, nieco mniejszych gwiazd towarzyszących.
Dokładna kontrola pyłu tworzącego dyski ujawniła obecność podobnych do piasku planetarnych bloków zwanych krzemianami. Ponadto dysk wokół R 66 wykazywał oznaki zbrylania się pyłu w postaci kryształów krzemianu i większych ziaren pyłu. Takie zlepianie może być znaczącym krokiem w budowie planet.
Gwiazdy tak masywne jak R 66 i R 126 nie żyją bardzo długo. Spalają całe swoje paliwo jądrowe w ciągu zaledwie kilku milionów lat i wybuchają z hukiem w ognistych eksplozjach zwanych supernowymi. Ich krótkie życie nie pozostawia wiele czasu na ewolucję planet lub życia. Wszelkie planety, które mogłyby wyrosnąć, zostałyby prawdopodobnie zniszczone, gdy gwiazdy się rozpadną.
„Nie wiemy, czy planety takie jak te w naszym Układzie Słonecznym są w stanie formować się w wysoce energetycznym, dynamicznym środowisku tych masywnych gwiazd, ale gdyby mogły, ich istnienie byłoby krótkie i ekscytujące” - powiedział Charles Beichman, astronom w NASA's Jet Propulsion Laboratory i California Institute of Technology, oba w Pasadenie.
Inni autorzy tej pracy to Catherine L. Buchanan z Rochester Institute of Technology oraz B. Sargent i W. J. Forrest z University of Rochester, N.Y.
Jet Propulsion Laboratory zarządza misją Spitzer Space Telescope dla Dyrekcji Misji Naukowej NASA w Waszyngtonie. Działania naukowe prowadzone są w Spitzer Science Center w Caltech. JPL jest oddziałem Caltech. Spektrer w podczerwieni Spitzera, który dokonał nowych obserwacji, został zbudowany przez Cornell University, Ithaca, N.Y. Jego opracowaniem kierował Jim Houck z Cornell.
Artystyczna koncepcja hipergianta i jego dysku, a także dodatkowa grafika i informacje są dostępne na stronie http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Oryginalne źródło: NASA News Release
