Jak powstają masywne gwiazdy? To było jedno z najgorętszych pytań w astronomii. Czy wielkie gwiazdy powstają w wyniku akrecji, jak gwiazdy o niskiej masie, czy też powstają poprzez połączenie protogwiazd o niskiej masie? Ponieważ masywne gwiazdy zwykle znajdują się dość daleko i zwykle otoczone są całunem pyłu, trudno je zaobserwować, powiedział Stefan Kraus z University of Michigan. Ale Kraus i jego zespół uzyskali pierwsze zdjęcie zakurzonego dysku ściśle otaczającego masywną gwiazdę dziecka, dostarczając bezpośrednich dowodów na to, że duże lub małe wszystkie gwiazdy tworzą tę samą drogę.
„Nasze obserwacje pokazują dysk otaczający zarodkową młodą, masywną gwiazdę, która jest już w pełni uformowana”, powiedział Kraus. „Po raz pierwszy zaobserwowano coś takiego, a dysk bardzo przypomina to, co widzimy wokół młodych gwiazd, które są znacznie mniejsze, z wyjątkiem tego, że wszystko jest powiększone i bardziej masywne”.
Co więcej, Kraus i jego zespół znaleźli wskazówki na temat potencjalnego regionu kształtującego planety wokół powstającej gwiazdy.
Korzystając z interferometru bardzo dużego teleskopu ESO, Kraus i jego zespół skupili się na IRAS 13481-6124, gwiazdy znajdującej się w odległości około 10 000 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Centaura i około 20 razy masywniejszej niż nasze Słońce. „Byliśmy w stanie uzyskać bardzo ostry widok na najgłębsze regiony wokół tej gwiazdy, łącząc światło oddzielnych teleskopów”, powiedział Kraus, „w zasadzie naśladując moc rozdzielczą teleskopu z niewiarygodnym lustrem o długości 85 metrów (280 stóp) . ”
Kraus dodał, że wynikowa rozdzielczość wynosi około 2,4 miliarseksekund, co jest równoważne wykryciu łba śruby na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej z Ziemi, czyli ponad dziesięciokrotnie większej rozdzielczości niż w przypadku obecnych teleskopów z widzialnym światłem widzialnym.
Dokonali również uzupełniających obserwacji za pomocą 3,58-metrowego teleskopu nowej technologii w La Silla. Zespół wybrał ten region, patrząc na zarchiwizowane zdjęcia z kosmicznego teleskopu Spitzer, a także z obserwacji wykonanych za pomocą 12-metrowego teleskopu submilimetrowego APEX, w którym odkryli obecność odrzutowca.
„Takie dżety są powszechnie obserwowane wokół młodych gwiazd o niskiej masie i ogólnie wskazują na obecność dysku”, mówi Kraus.
Na podstawie swoich obserwacji zespół uważa, że układ ma około 60 000 lat i że gwiazda osiągnęła ostateczną masę. Z powodu intensywnego światła gwiazdy - 30 000 razy jaśniejszego niż nasze Słońce - dysk wkrótce zacznie parować. Dysk rozciąga się na około 130 razy odległość Ziemia – Słońce - lub 130 jednostek astronomicznych (AU) - i ma masę podobną do gwiazdy, około dwadzieścia razy więcej niż Słońce. Ponadto pokazano, że wewnętrzne części dysku są pozbawione pyłu, co może oznaczać, że planety formują się wokół gwiazdy.
„W przyszłości możemy dostrzec luki w tym i innych dyskach pyłu powstających na orbitujących planetach, chociaż jest mało prawdopodobne, aby takie ciała przetrwały długo”, powiedział Kraus. „Planeta wokół tak masywnej gwiazdy zostałaby zniszczona przez silne wiatry gwiezdne i intensywne promieniowanie, gdy tylko zniknie materiał dysku ochronnego, co pozostawia niewielkie szanse na rozwój układów słonecznych takich jak nasz.”
Kraus z niecierpliwością oczekuje na obserwacje w budowie dużego milimetra / submilimetrowego układu Atacama (ALMA), obecnie w budowie w Chile, który może być w stanie rozwiązać dyski z jeszcze większą rozdzielczością.
Wcześniej Spitzer wykrył zakurzone dyski planetarnych szczątków wokół bardziej dojrzałych masywnych gwiazd, co potwierdza ideę, że planety mogą powstawać nawet w tak ekstremalnych warunkach. (Przeczytaj o tych badaniach tutaj.).
Źródła: ESO, JPL
