Zrozumienie, w jaki sposób formują się gwiazdy, ma kluczowe znaczenie dla astronomów. Niestety najbliższe regiony gwiazdotwórcze znajdują się w odległości około 500 lat świetlnych, co oznacza, że astronomowie nie mogą po prostu użyć tradycyjnych teleskopów optycznych, aby zajrzeć w dyski gazu i pyłu tworzące gwiazdy. Tak więc badacze współpracujący z Europejskim Obserwatorium Południowym (ESO) łączą obserwacje spektroskopowe i interferometryczne o wysokiej rozdzielczości, aby uzyskać najbardziej szczegółowy jak dotąd widok nowonarodzonych gwiazd żerujących na dysku proto-planetarnym, wystrzeliwując przy tym gwałtowne wiatry gwiezdne…
Wygląda na to, że młode gwiazdy są bardzo podobne do swoich ludzkich odpowiedników. Potrzebują przenośnika z żywnością, który zasila ich rozwój, i wydmuchują ogromne ilości odpadów z powrotem w postaci gazu. Odkrycia te pochodzą od naukowców używających bardzo dużego interferometru teleskopu ESO (VLTI), co daje nam milisekundową rozdzielczość przy skupianiu się na tych obszarach gwiazdotwórczych. Szczegóły, które zapewnia, są równoważne z badaniem okresu („kropka”, jak wolę to nazywać) na końcu tego zdania w odległości 50 km (31 mil).
Tak wysoką rozdzielczość uzyskuje się poprzez połączenie światła z dwóch lub więcej teleskopów oddzielonych pewną odległością. Odległość ta jest znana jako „linia bazowa”, a interferometry, takie jak VLTI, mają dużą linię bazową (do 200 metrów), symulując średnicę teleskopu równoważną tej odległości. Jednak VLTI ma teraz inną sztuczkę. Spektrometr AMBER może być używany w połączeniu z obserwacjami interferometru, aby uzyskać pełniejszy obraz tych gwiazd zasilających, sondujących głęboko w spektrum światła emitowanego z regionu.
“Do tej pory interferometria wykorzystywana była głównie do badania pyłu, który ściśle otacza młode gwiazdy. Ale kurz stanowi tylko jeden procent całkowitej masy dysków. Ich głównym składnikiem jest gaz, a jego rozkład może określać ostateczną architekturę wciąż tworzących się układów planetarnych. ” - Eric Tatulli, współprzewodniczący międzynarodowej współpracy VLTI z Grenoble we Francji.
Wykorzystując połączoną moc instrumentów VLTI i AMBER, astronomowie byli w stanie zmapować ten gaz otaczający sześć gwiazd należących do rodziny Herbig Ae / Be. Te szczególne gwiazdy mają zwykle mniej niż 10 milionów lat i są kilkukrotnie większe od masy Słońca. Są bardzo aktywnymi gwiazdami w procesie formowania, wyciągając ogromne ilości materiału z otaczającego dysku pyłu.
Do tej pory astronomowie nie byli w stanie wykryć emisji gazu z młodych gwiazd żerujących na ich gwiezdnych dyskach, przez co tajemnicze są procesy fizyczne działające blisko gwiazdy.
“Astronomowie mieli bardzo różne poglądy na temat procesów fizycznych śledzonych przez gaz. Łącząc spektroskopię i interferometrię, VLTI dało nam możliwość rozróżnienia fizycznych mechanizmów odpowiedzialnych za obserwowaną emisję gazu”- mówi współprzewodniczący Stefan Kraus z Bonn w Niemczech. W dwóch gwiazdach Herbig Ae / Be istnieją dowody na spadanie do nich dużej ilości pyłu, co zwiększa ich masy. W czterech przypadkach istnieją dowody na silny wiatr gwiezdny, tworzący przedłużony wypływ gazu gwiezdnego.
Obserwacje VLTI pokazują również, że pył z otaczającego dysku jest znacznie bliżej niż można by się spodziewać. Zwykle istnieje odległość odcięcia dla lokalizacji pyłu, ponieważ ciepło gwiazd spowoduje odparowanie. Jednak w jednym przypadku wydaje się, że gaz między gwiazdą a zakurzonym dyskiem chroni pył przed odparowaniem; gaz działa jak blok promieniowania, umożliwiając pyłowi zbliżenie się do gwiazdy.
“Przyszłe obserwacje za pomocą spektrofinterometrii VLTI pozwolą nam określić zarówno rozkład przestrzenny, jak i ruch gazu, i mogą ujawnić, czy obserwowana emisja linii jest spowodowana przez strumień wystrzeliwany z tarczy czy wiatr gwiazdowy„, Dodał Kraus.
Te fenomenalne obserwacje gwiazdotwórczych dysków pyłowych i emisji gazu, odległych o 500 lat świetlnych, otwierają nowy rodzaj astronomii o wysokiej rozdzielczości. Pomoże nam to zrozumieć, w jaki sposób nasze Słońce odżywiło swój otaczający dysk pył, ostatecznie formując planety, a ostatecznie, w jaki sposób życie na Ziemi było możliwe…
Źródło: ESO
