Najostrzejsze zdjęcie dysku pyłu wokół innej gwiazdy ujawniło struktury na dysku, które są oznakami niewidzialnych planet.
Dr Michael Liu, astronom z University of Hawaii's Institute for Astronomy, uzyskał obrazy wysokiej rozdzielczości pobliskiej gwiazdy AU Microscopii (AU Mic) za pomocą teleskopu Keck, największego na świecie teleskopu na podczerwień. W odległości zaledwie 33 lat świetlnych AU Mic jest najbliższą gwiazdą posiadającą widoczny dysk pyłu. Uważa się, że takie dyski są miejscem narodzin planet.
„Nie możemy jeszcze bezpośrednio wyobrazić sobie młodych planet wokół AU Mic, ale one również nie mogą się przed nami całkowicie ukryć. Odsłaniają się poprzez swój wpływ grawitacyjny, tworząc wzory w morzu ziaren pyłu krążących wokół gwiazdy - powiedział dr Liu.
Wyniki zostaną opublikowane w internetowym Science Express 12 sierpnia oraz we wrześniowym wydaniu Science.
Dysk pyłowy zwykle wydawałby się stosunkowo pozbawiony cech i symetryczny, ponieważ wszelkie zakłócenia byłyby wygładzane, gdy materiał krąży wokół gwiazdy. Jednak nie obserwuje się tego w przypadku AU Mic. Zamiast tego dr Liu stwierdził, że jego dysk jest nierówny i ma grudki. Struktury te powstają i są utrzymywane dzięki grawitacyjnemu wpływowi niewidzialnych towarzyszy planet.
Grudki na dysku AU Mic leżą w odległości 25 do 40 jednostek astronomicznych od gwiazdy centralnej (gdzie jedna jednostka astronomiczna to odległość od Ziemi do Słońca) lub około 2 do 4 miliardów mil. W naszym Układzie Słonecznym odpowiada to regionom, w których przebywają Neptun i Pluton.
AU Mic jest słabo czerwoną gwiazdą, mającą tylko połowę masy i jedną dziesiątą energii wyjściowej jak Słońce. Poprzednie badania wykazały, że AU Mic ma około 12 milionów lat, epokę uważaną za aktywną fazę formowania się planet. Dla porównania, nasze Słońce ma około 4,6 miliarda lat, czyli około 400 razy więcej, a formowanie planet już dawno się skończyło.
„Badając bardzo młode gwiazdy, takie jak AU Mic, uzyskujemy wgląd w proces formowania się planety, gdy zachodzi. W rezultacie dowiadujemy się o narodzinach naszego Układu Słonecznego i jego planet ”- powiedział Liu.
Same obrazy nie są jeszcze w stanie powiedzieć, jakie rodzaje planet są obecne, tylko że planety są wystarczająco masywne, aby grawitacyjnie zmienić rozkład pyłu. Jednak wiele struktur na dysku AU Mic obserwuje się jako eliptyczne (niekołowe), co wskazuje, że orbity planet są eliptyczne. Jest inaczej niż w naszym Układzie Słonecznym, gdzie większość planet krąży po orbitach kołowych.
Obrazy dysków wokół pobliskich gwiazd są bardzo rzadkie. Na początku tego roku dr Liu i jego koledzy ogłosili odkrycie dużego zakurzonego dysku wokół AU Mic. Światło z dysku AU Mic powstaje z małych cząstek pyłu, które odbijają światło gwiazdy centralnej. Nowe obrazy są 30 razy ostrzejsze niż poprzednie, umożliwiając wykrywanie skupisk na wewnętrznym dysku AU Mic.
Dr Liu do badań wykorzystał teleskop Keck II znajdujący się na Mauna Kea na Hawajach. Dwa teleskopy Keck są największymi teleskopami na podczerwień na świecie, każdy z podstawowym lustrem o średnicy 10 metrów (33 stóp). Teleskopy są wyposażone w optykę adaptacyjną, potężną technologię, która koryguje zdjęcia astronomiczne pod kątem rozmycia spowodowanego burzliwą atmosferą Ziemi.
Powstałe obrazy w podczerwieni są najostrzejszymi jak dotąd uzyskanymi dyskami gwiezdnymi, o rozdzielczości kątowej 1/25 sekundy łukowej, około 1/500 000 średnicy księżyca w pełni. Gdyby widzenie osoby było tak ostre jak adaptacyjny układ optyczny Kecka, byłby w stanie przeczytać magazyn, który znajdował się w odległości jednej mili. W przypadku mikrofonu AU, obrazy Kecka mogą zobaczyć obiekty tak małe jak 0,4 jednostki astronomicznej, mniej niż połowa odległości od Ziemi do Słońca.
„To zadziwiające, jak szybko optyka adaptacyjna w firmie Keck stała się egzotyczną technologią demonstracyjną po uzyskanie wyników naukowych o niespotykanej jakości” - powiedział dr Frederic H. Chaffee, dyrektor obserwatorium W. M. Kecka. „Wkraczamy w nową erę obrazowania w wysokiej rozdzielczości w astronomii. Zapierające dech w piersiach obrazy Liu dotyczące możliwych planet formowanych wokół AU Mic byłyby niewyobrażalne z jakiegokolwiek teleskopu - kosmicznego lub na Ziemi - kilka lat temu. To ekscytujący czas dla nas wszystkich. ”
Przedruk artykułu można znaleźć na stronie internetowej astro-ph
Ta praca była częściowo wspierana przez National Science Foundation.
Oryginalne źródło: IfA News Release
