Źródło zdjęcia: Harvard CfA
Ile lat jest za starych? Zawodowi piłkarze osiągają szczyt pod koniec lat 20., a niewielu kontynuuje karierę w wieku powyżej 35 lat. W przypadku młodych gwiazd szczytowy wiek formowania się planet wynosi od 1 do 3 milionów lat. Mając 10 milionów lat, ich zasoby są wyczerpane i przechodzą na emeryturę w gwiezdnej „głównej sekwencji”.
Korzystając z teleskopów na ziemi i w kosmosie, zespół astronomów pod przewodnictwem Lee W. Hartmanna i Aurory Sicilia-Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) bada gwiazdy podobne do Słońca w swoich słabnących latach formowania, w gromadach starszych niż wcześniej badane . Starają się dopracować nasze rozumienie powstawania planet, badając zakurzone dyski protoplanetarne wokół takich gwiazd. Ich wyniki, zaprezentowane dzisiaj na 204. spotkaniu American Astronomical Society w Denver, Kolorado, lepiej określają przedział czasowy, w którym mogą powstawać planety.
„Chociaż planet, które mogą się formować, nie można bezpośrednio wykryć”, powiedziała Sicilia-Aguilar, „możemy zaobserwować zmiany w okołogwiazdowych, zakurzonych dyskach akrecyjnych, spowodowane zamiataniem planet i gromadzeniem masy”.
„Dane pokazują także dramatyczne różnice między gwiazdami w wieku od 3 do 10 milionów lat: młodsze gwiazdy często mają zakurzone dyski zdolne do tworzenia planet, podczas gdy takie dyski są zasadniczo nieobecne w starszej populacji” - kontynuowała.
Zespół wykorzystał dane z teleskopów Whipple Observatory Smithsonian Institution, teleskopu WIYN w Kitt Peak National Observatory oraz ze Spitzer Space Telescope (ten ostatni udostępniony w ramach programu gwarantowanego czasu kamery na podczerwień PI Giovanni Fazio), aby te znaleziska.
„Próbujemy zrozumieć ewolucję dysków protoplanetarnych wokół gwiazd niezbyt różniących się od Słońca” - powiedział lider zespołu Lee W. Hartmann. „Wiele gwiazd mających około 1 miliona lat ma dyski, ale do 10 milionów lat prawie żadna nie ma dysków. Staramy się znaleźć gwiazdy w średnim wieku i „złapać je podczas aktu” tworzenia planet ”.
Dyski z pyłu okołogwiazdowego otaczają młode gwiazdy, a astronomowie rozumieją, że jest to wspólna cecha ewolucji gwiazd i możliwego powstawania układu planetarnego. Początkowe dyski protoplanetarne zawierają gaz i pył, które zapewniają surowce do tworzenia późniejszych układów planetarnych.
„Po tym, jak gwiazdy formują planety na swoich dyskach i usuwają większość materiału - albo przez akrecję na gwiazdę, przez akrecję na planetach, lub przez wyrzucanie - niewielkie ilości pyłu mogą pozostać na tak zwanych„ dyskach gruzu ”. Większość lub całość uważa się, że pył powstały w wyniku zderzenia małych ciał, podobnie jak światło zodiakalne w naszym Układzie Słonecznym ”- powiedział Hartmann.
Zespół przedstawia pierwszą identyfikację gwiazd o niskiej masie w młodych gromadach Trumpler 37 i NGC 7160. (Gromady te są luźnymi skojarzeniami gwiazd, które powstały razem w stosunkowo niedawnej przeszłości.) „Członkowie gromady potwierdzają szacunkowe dane wieku 1 do 5 milionów lat dla Tr37 i 10 milionów lat dla NGC 7160 ”, powiedziała Sicilia-Aguilar.
„Aktywną akrecję znajdujemy w niektórych gwiazdach w Tr37. Średnia szybkość akrecji jest odpowiednikiem połknięcia 10 mas Jowisza w ciągu miliona lat - powiedziała Sicilia-Aguilar. „Jest to zgodne z modelami ewolucji lepkich dysków”.
„Dla porównania do tej pory nie wykryliśmy żadnych oznak aktywnej akrecji w starszym klastrze NGC 7160, co sugeruje, że akrecja dysku kończy się w ciągu 10 milionów lat. Prawdopodobnie zbiega się to z główną fazą formowania się gigantycznych planet ”.
Powiedział Hartmann, że Trumpler 37 jest przedmiotem natychmiastowego zainteresowania, ponieważ mamy nadzieję znaleźć gwiazdy z planetami wielkości Jowisza, które wciąż gromadzą materiał z dysków, więc dyski nie zostały jeszcze całkowicie usunięte. Jednak w 10-letniej gromadzie NGC 7160 może znajdować się kilka obiektów, które wciąż formują swoje gigantyczne planety. Nie wszystkie dyski ewoluują w tym samym tempie.
„W związku z tym spodziewamy się, że w końcu dowiemy się więcej na temat częstotliwości dysków gruzowych i szybkości usuwania pyłu z takich dysków, badając 10-milionową gromadę NGC 7160 i porównując ją z Trumpler 37”, powiedział Hartmann.
Oprócz Sicilia-Aguilar i Hartmann członkowie zespołu to Cesar Briceno (Centro de Investigaciones de Astronomia), James Muzerolle (University of Arizona) i Nuria Calvet (Smithsonian Astrophysical Observatory). Ta praca była wspierana przez grant NASA NAG5-9670.
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), z siedzibą w Cambridge, Massachusetts, jest wspólną współpracą Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA, zorganizowani w sześć dywizji badawczych, badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los wszechświata.
Oryginalne źródło: Harvard CfA News Release
