W teście nowych możliwości wysokiej rozdzielczości, Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) chętnie udostępnia nam rodzinne migawki. Znajdujący się około 450 lat świetlnych od nas w gwiazdozbiorze Byka młody HL Tau gromadzi wokół siebie materiał, aby wykluć swoje planety i zafascynować badaczy.
Dzięki zdjęciom ALMA naukowcy byli w stanie obserwować etapy formowania się planet, które były podejrzane, ale nigdy wizualnie potwierdzone. Ta bardzo młoda gwiazda jest otoczona przez kilka koncentrycznych pierścieni z materiału, które mają dokładnie określone odstępy. Czy to możliwe, że te wyraźnie oznaczone luki w dysku gruzu słonecznego mogą być miejscem, w którym planety zaczęły żelować?
„Te cechy są prawie na pewno wynikiem młodych ciał planetopodobnych formowanych na dysku. Jest to zaskakujące, ponieważ HL Tau ma nie więcej niż milion lat i nie oczekuje się, że takie młode gwiazdy będą miały duże ciała planetarne zdolne do wytworzenia struktur, które widzimy na tym obrazie - powiedział zastępca dyrektora ALMA Stuartt Corder.
„Kiedy po raz pierwszy zobaczyliśmy ten obraz, byliśmy zdumieni spektakularnym poziomem szczegółowości. HL Tauri ma nie więcej niż milion lat, ale już jego dysk wydaje się być pełen formujących się planet. Tylko ten jeden obraz zrewolucjonizuje teorie formowania się planet ”- wyjaśniła Catherine Vlahakis, zastępca naukowca programu ALMA i naukowiec programu wiodącego w długiej kampanii ALMA.
Rzućmy okiem na to, co rozumiemy na temat tworzenia Układu Słonecznego ...
Poprzez powtarzane badania astronomowie podejrzewają, że wszystkie gwiazdy powstają, gdy chmury pyłu i gazu ulegają grawitacji i zapadają się. Gdy gwiazda zaczyna ewoluować, pył wiąże się ze sobą, zmieniając się w „zupę układu słonecznego” składającą się z szeregu różnej wielkości piasku i skał. Ten gruz ostatecznie zestala się w cienki dysk otaczający gwiazdę macierzystą i staje się domem dla nowo powstałych asteroid, komet i planet. Gdy planety zbierają materiał w siebie, ich grawitacja zmienia się w strukturę tworzącego je dysku. Podobnie jak przeciąganie zamiatarki po opadłych liściach, planety te oczyszczają ścieżkę na swojej orbicie i tworzą szczeliny. W końcu ich postęp powoduje, że gaz i pył stają się jeszcze ciaśniejsze i wyraźniej określone. Teraz ALMA pokazała nam, co było kiedyś modelem komputerowym. Wszystko, co myśleliśmy, że wiedzieliśmy o formowaniu planet, jest prawdą i ALMA to udowodniło.
„Ten nowy i nieoczekiwany wynik zapewnia niesamowity obraz procesu formowania się planet. Taka jasność jest niezbędna do zrozumienia, jak powstał nasz własny układ słoneczny i jak powstają planety we wszechświecie ”- powiedział Tony Beasley, dyrektor National Radio Astronomy Observatory (NRAO) w Charlottesville w Wirginii, który zarządza operacjami ALMA dla astronomów na północy Ameryka.
„Większość tego, co wiemy o dzisiejszym tworzeniu planet, opiera się na teorii. Obrazy o tym poziomie szczegółowości do tej pory były przenoszone do symulacji komputerowych lub wrażeń artystów. Ten obraz HL Tauri w wysokiej rozdzielczości pokazuje, co ALMA może osiągnąć, gdy działa w największej konfiguracji i rozpoczyna nową erę w naszych badaniach formacji gwiazd i planet ”- mówi Tim de Zeeuw, dyrektor generalny ESO.
Główny powód, dla którego astronomowie nigdy wcześniej nie widzieli takiej struktury, jest łatwy do wyobrażenia. Sam pył, który tworzy dysk planetarny wokół HL Tau, również ukrywa go w świetle widzialnym. Dzięki zdolności ALMA do „widzenia” przy znacznie dłuższych długościach fal, może obrazować to, co dzieje się w samym sercu chmury. „To naprawdę jeden z najbardziej niezwykłych obrazów, jakie kiedykolwiek widzieliśmy przy tych długościach fal. Poziom szczegółowości jest tak znakomity, że robi jeszcze większe wrażenie niż wiele obrazów optycznych. Fakt, że widzimy narodziny planet, pomoże nam zrozumieć nie tylko sposób, w jaki planety formują się wokół innych gwiazd, ale także pochodzenie naszego własnego Układu Słonecznego ”- powiedział astronom NRAO, Crystal Brogan.
Jak to robi ALMA? Według personelu badawczego jego nowe możliwości wysokiej rozdzielczości zostały osiągnięte dzięki rozmieszczeniu anten w odległości do 15 kilometrów. Ta linia bazowa przy milimetrowych długościach fali umożliwiała rozdzielczość 35 miliar sekund, co odpowiada groszowi widzianemu z odległości ponad 110 kilometrów. „Taką rozdzielczość można osiągnąć jedynie przy długich podstawowych możliwościach ALMA i zapewnia astronomom nowe informacje, których nie można zebrać w żadnym innym obiekcie, w tym w najlepszych obserwatoriach optycznych”, zauważył dyrektor ALMA Pierre Cox.
Długie linie odniesienia oznaczają sukces obserwacji ALMA i są hołdem dla całej technologii i inżynierii, które powstały podczas jego budowy. Przyszłe obserwacje na najdłuższej możliwej linii bazowej ALMA, wynoszącej 16 kilometrów, będą oznaczały jeszcze bardziej szczegółowe obrazy - i możliwość dalszego poszerzania naszej wiedzy o Kosmosie i jego działaniu. „Ta obserwacja ilustruje dramatyczne i ważne wyniki płynące z NSF wspierającego światowej klasy oprzyrządowanie, takie jak ALMA”, powiedział Fleming Crim, asystent dyrektora National Science Foundation ds. Nauk matematycznych i fizycznych. „ALMA wykorzystuje swój ogromny potencjał do odkrywania odległego wszechświata i odgrywa wyjątkową i transformacyjną rolę w astronomii”.
Przekaż im zdjęcia naszych dzieci, mama ALMA… Cieszymy się, że możemy zobaczyć!
Źródło oryginalnej historii: „Rewolucyjny obraz ALMA ujawnia planetarną genezę” - komunikat prasowy ESO
