To zdjęcie pokazuje brązowego karła ISO-Oph 102 lub Rho-Oph 102 w regionie gwiazdotwórczym Rho Ophiuchi. Podziękowania: Davide De Martin
Brązowe karły zamieszkują rodzaj rozmytej linii między gwiazdami i planetami: ich masa wydaje się zbyt mała, aby mogły być pełnoprawnymi gwiazdami, a jednak są zbyt duże, aby mogły być planetami. Te słabe gwiazdy zostały odkryte dopiero w 1995 r., Ale obecne szacunki mówią, że brązowe karły mogą być tak liczne, jak normalne gwiazdy w naszej galaktyce. Teraz astronomowie znaleźli brązowego karła, który otacza go zakurzony dysk, podobnie jak krążki otaczające zwykłe młode gwiazdy. Zawiera milimetrowe ziarna stałe, a wokół innych nowo narodzonych gwiazd dyski kosmicznego pyłu są tam, gdzie tworzą się planety. Astronomowie twierdzą, że to zaskakujące wyzwanie rzuca wyzwanie teoriom powstawania skalistych planet w skali Ziemi i sugeruje, że planety skaliste mogą być jeszcze bardziej powszechne we Wszechświecie, niż się spodziewano.
Uważa się, że skaliste planety formują się w wyniku losowego zderzenia i zlepiania się początkowo mikroskopijnych cząstek w dysku materiału wokół gwiazdy. Te drobne ziarna są podobne do bardzo drobnej sadzy lub piasku. Jednak w zewnętrznych obszarach wokół brązowego karła astronomowie spodziewali się, że ziarna nie mogą rosnąć, ponieważ dyski były zbyt rzadkie, a cząstki poruszałyby się zbyt szybko, aby skleić się po zderzeniu. Ponadto dominujące teorie mówią, że wszelkie ziarna, które zdołają się uformować, powinny szybko przemieszczać się w kierunku centralnego brązowego karła, znikając z zewnętrznych części dysku, gdzie można je było wykryć.
„Byliśmy całkowicie zaskoczeni, gdy znaleźliśmy ziarno wielkości milimetra w tym cienkim małym dysku” - powiedziała Luca Ricci z California Institute of Technology, USA, który kierował zespołem astronomów ze Stanów Zjednoczonych, Europy i Chile. „Stałe ziarna tego rozmiaru nie powinny być zdolne do tworzenia się w zimnych zewnętrznych obszarach dysku wokół brązowego karła, ale wydaje się, że tak. Nie jesteśmy pewni, czy cała skalista planeta mogłaby się tam rozwinąć, czy już ma, ale widzimy pierwsze kroki, więc będziemy musieli zmienić nasze założenia dotyczące warunków wymaganych do wzrostu ciał stałych ”- powiedział. .
Wrażenia artysty na dysku pyłu i gazu wokół brązowego karła. Źródło: ESO
Ricci i jego zespół wykorzystali tablicę Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) do swoich obserwacji. Mimo że teleskop nie jest jeszcze całkowicie ukończony, wysoka rozdzielczość ALMA pozwoliła zespołowi zlokalizować gazowy tlenek węgla wokół brązowego karła - po raz pierwszy wykryto zimny gaz cząsteczkowy w takim dysku. Odkrycie to, wraz z ziarnami wielkości milimetra, sugeruje, że dysk jest znacznie bardziej podobny do tych wokół młodych gwiazd, niż wcześniej oczekiwano.
ALMA, położona na chilijskiej pustyni na dużej wysokości, to zbiór bardzo precyzyjnych anten w kształcie czaszy, które współpracują jako jeden duży teleskop do obserwacji Wszechświata w falach milimetrowych, umożliwiając obserwację ekstremalnych szczegółów i czułości. Budowa ALMA ma się zakończyć w 2013 roku, ale astronomowie zaczęli obserwować z częściowym zestawem naczyń ALMA w 2011 roku.
Astronomowie wskazali ALMA na młodego brązowego karła ISO-Oph 102, znanego również jako Rho-Oph 102, w regionie gwiazdotwórczym Rho Ophiuchi w gwiazdozbiorze Ophiuchusa. Brązowy karzeł ma około 60-krotną masę Jowisza, ale tylko 0,06-krotność masy Słońca, a zatem ma zbyt małą masę, aby rozpalić reakcje termojądrowe, w których świecą zwykłe gwiazdy. Jednak emituje ciepło uwalniane przez powolny skurcz grawitacyjny i świeci słabo czerwonawym kolorem.
Astronomowie byli w stanie ustalić, że ziarna w dysku mają milimetr lub więcej.
„ALMA jest potężnym nowym narzędziem do rozwiązywania zagadek formowania się układu planetarnego” - powiedział Leonardo Testi z ESO, członek zespołu badawczego. „Wypróbowanie tego z teleskopami poprzedniej generacji wymagałoby prawie miesiąca obserwacji - niemożliwie długo w praktyce. Ale używając zaledwie jednej czwartej końcowego zestawu anten ALMA, byliśmy w stanie to zrobić w niecałą godzinę! ” powiedział.
Po zakończeniu ALMA zespół ma nadzieję, że ponownie skieruje teleskop w stronę Rho-Oph 102 i innych podobnych obiektów.
„Wkrótce będziemy mogli nie tylko wykryć obecność małych cząstek w dyskach”, powiedział Ricci, „ale także zmapować, w jaki sposób są one rozmieszczone na dysku okołogwiazdowym i jak oddziałują z gazem, który również wykryliśmy w dysku. . Pomoże nam to lepiej zrozumieć, jak powstają planety. ”
Źródło: ESO
