Astronomowie mają nadzieję, że nowy Kosmiczny Teleskop Podczerwieni NASA odpowie na więcej pytań o to, jak dyski gazu i pyłu zamieniają się w układ planetarny. SIRTF powinien być w stanie zajrzeć przez zaciemniający materiał, aby odkryć brakujące ogniwo formacji planetarnej. W pewnym momencie ewolucji układu masa jest zjadana przez gwiazdę, wyrzucana w przestrzeń lub przekształcana w planety - SIRTF może pomóc rozwiązać tę zagadkę.
Tak jak antropolog szukał „brakującego ogniwa” między małpami a ludźmi, astronomowie rozpoczynają poszukiwania brakującego ogniwa w ewolucji planet. Tylko zamiast zakurzonych pól i zużytych łopat ich laboratorium jest wszechświatem, a ich narzędziem wyboru jest nowy Kosmiczny Teleskop Podczerwieni NASA.
Wystrzelone 25 sierpnia, czwarte i ostatnie Wielkie Obserwatorium NASA wkrótce skupi swoje zaawansowane technicznie podczerwieni oczy, między innymi obiektami niebieskimi, na zakurzonych dyskach otaczających gwiazdy, w których rodzą się planety.
Podczas gdy inne teleskopy naziemne i kosmiczne obserwowały wirujące dyski „okołogwiazdowe”, zarówno młode, jak i stare, z różnych powodów tęskniły za tarczami w średnim wieku. Niespotykana czułość i rozdzielczość Kosmicznego Teleskopu Podczerwieni pozwoli wypełnić tę lukę? i w trakcie tego procesu odpowiedzcie na podstawowe pytania dotyczące tego, jak mogą powstawać planety, w tym te przypominające Ziemię.
„Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi na Podczerwień spodziewamy się zobaczenia wielu dysków planetarnych na wszystkich etapach rozwoju” - mówi dr Karl Stapelfeldt z JPL, naukowiec z misją. „Badając ich zmiany w czasie, możemy ustalić, jakie warunki sprzyjają formowaniu się planet”.
Dyski okołogwiazdowe są naturalnym krokiem w ewolucji gwiazd. Gwiazdy zaczynają życie jako gęste kokony gazu i pyłu, a następnie, gdy podskakują ciśnienie i grawitacja, zaczynają się łączyć, a wokół nich kształtuje się płaski pierścień gazu i pyłu. W miarę starzenia się gwiazd ssają one materiał z tego dysku do swojego rdzenia. W końcu osiągany jest stan równowagi, pozostawiając bardziej dojrzałą gwiazdę otoczoną stabilnym dyskiem szczątków.
Mniej więcej w tym czasie, około 10 milionów lat życia gwiazdy, astronomowie wierzą, że planety powstają. Uważa się, że cząsteczki pyłu w dyskach zderzają się, tworząc większe ciała, które ostatecznie usuwają szczeliny w dyskach, podobnie jak te leżące między pierścieniami Saturna.
„Możesz myśleć o planetach jak o rozbijających się kulach, które albo usuwają śmieci, albo zbierają je jak błoto” - mówi dr George Rieke, główny badacz jednego z trzech instrumentów naukowych na pokładzie obserwatorium.
Teleskopy na podczerwień wykrywają blask kosmicznego pyłu, który tworzy te dyski; nie mogą jednak wykryć planet bezpośrednio. Planety mają mniejszą powierzchnię niż ich odpowiednik w ziarnach pyłu, a zatem emitują mniej światła podczerwonego. Jest to ten sam powód, dla którego kawa jest mielona przed zaparzeniem: większa łączna powierzchnia ziaren kawy powoduje, że dzbanek kawy jest bardziej wytrzymały.
Wcześniejsze obserwacje dysków okołogwiazdowych ogólnie dzielą się na dwie kategorie: młode, nieprzezroczyste dyski (zwane dyskami protoplanetarnymi) o masie większej niż wystarczająca do dopasowania do ciał planetarnych naszego Układu Słonecznego; lub starsze, przezroczyste dyski (zwane dyskami szczątkowymi) o masach równych kilku księżycom i otworom przypominającym pączki w środku. Dyski w średnim wieku łączące te dwa etapy rozwojowe pozostały niewykryte.
Jedno z pytań, które astronomowie mają nadzieję odpowiedzieć za pomocą Kosmicznego Teleskopu na Podczerwień, brzmi: co się stało z całą masą zaobserwowaną w młodszych dyskach? Gdzieś w ich ewolucji gwiazda jest albo zjadana przez gwiazdę, albo wyrzucana przez gwiazdę? lub przekształcone w planety, które leżą w otworach pierścieniowych dysków. Analizując skład i strukturę dysków „brakujących ogniw”, astronomowie mają nadzieję rozwiązać tę zagadkę i lepiej zrozumieć, w jaki sposób ewoluowały systemy planetarne takie jak nasz.
Oryginalne źródło: NASA News Release
