Źródło zdjęcia: UA
Astronomowie z University of Arizona zastosowali nową technikę o nazwie „interferometria zerująca”, aby odkryć dysk planetarny wokół nowo formującej się gwiazdy. Ta technika zerowania polega na łączeniu światła z gwiazdy centralnej w taki sposób, że zostaje skasowana. Umożliwia to obserwowanie słabszych obiektów, takich jak pył i planety. Planeta jest prawdopodobnie kilkukrotnie większa od masy Jowisza i okrąża swoją gwiazdę na około 1,5 miliarda kilometrów.
Astronomowie z Uniwersytetu w Arizonie po raz pierwszy zastosowali nową technikę zwaną interferometrem zerowania, aby sondować dysk pyłowy wokół młodej pobliskiej gwiazdy. Nie tylko potwierdzili, że młoda gwiazda ma dysk protoplanetarny - materiał, z którego rodzą się układy słoneczne - ale odkryli lukę w dysku, która jest mocnym dowodem na formowanie się planety.
„To bardzo ekscytujące znaleźć gwiazdę, która naszym zdaniem powinna formować planety, i faktycznie zobaczyć dowody na to, co się dzieje”, powiedział astronom z UA Philip Hinz.
„Najważniejsze jest to, że nie tylko potwierdziliśmy hipotezę, że ta młoda gwiazda ma dysk protoplanetarny, znaleźliśmy dowody na to, że na tym dysku formuje się gigantyczny protoplanet podobny do Jowisza”, powiedział Wilson Liu, doktorant i asystent projekt.
„Istnieją dowody na to, że gwiazda ta znajduje się tuż obok gwiazdy, która stała się gwiazdą głównej sekwencji” - dodał Liu. „Zasadniczo łapiemy gwiazdę, która jest właśnie w momencie, gdy staje się gwiazdą o głównej sekwencji, i wygląda na to, że została złapana podczas formowania planet”.
Gwiazdy o głównej sekwencji to takie, jak nasze Słońce, które spalają wodór w swoich rdzeniach.
Na początku tego roku Hinz i Liu zdali sobie sprawę, że obserwacje HD 100546 w temperaturach falowych lub w średniej podczerwieni wykazały, że gwiazda ma dysk pyłowy.
Znalezienie słabych dysków pyłowych jest „analogiczne do znalezienia zapalonej latarki obok stadionu Arizona, gdy światła są włączone”, powiedział Liu.
Technika zerowania łączy światło gwiazd w taki sposób, że jest anulowane, tworząc ciemne tło tam, gdzie normalnie byłby obraz gwiazdy. Ponieważ HD 100546 jest tak młodą gwiazdą, jej dysk pyłowy jest nadal stosunkowo jasny, mniej więcej tak jasny jak sama gwiazda. Potrzebna jest technika zerowania, aby rozróżnić, jakie światło pochodzi z gwiazdy, które można stłumić, a co z rozszerzonego dysku pyłowego, którego zerowanie nie tłumi.
Hinz i astronomowie z USA Michael Meyer, Eric Mamajek i William Hoffmann dokonali obserwacji w maju 2002 r. Użyli BLINC, jedynego działającego interferometru zerującego na świecie, wraz z MIRAC, najnowocześniejszą kamerą na podczerwień, na teleskopie Magellana o średnicy 6,5 metra (21 stóp) w Chile, aby zbadać około 10-milionową gwiazdę na niebie półkuli południowej.
Zazwyczaj pył w dyskach wokół gwiazd rozkłada się równomiernie, tworząc ciągłą, spłaszczoną, orbitującą chmurę materiału, która jest gorąca na wewnętrznej krawędzi, ale zimna przez większą część odległości do mroźnej zewnętrznej krawędzi.
„Redukcja danych była na tyle skomplikowana, że nie zdawaliśmy sobie sprawy, że później na dysku była wewnętrzna przerwa” - zauważył Hinz.
„Zdaliśmy sobie sprawę, że dysk ma mniej więcej ten sam rozmiar przy cieplejszych (10 mikronów) długościach fal i przy niższych (20 mikronów) długościach fali. Jedyny sposób, jaki może być, to istnienie wewnętrznej luki ”.
Najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie tej luki polega na tym, że jest ona tworzona przez pole grawitacyjne gigantycznej protoplanety = AD obiekt, który może być kilka razy masywniejszy niż Jowisz. Naukowcy uważają, że protoplaneta może krążyć wokół gwiazdy, być może w odległości 10 AU. (Jednostka AU lub jednostka astronomiczna to odległość między Ziemią a Słońcem. Jowisz znajduje się około 5 jednostek AU od Słońca.)
Astronomowie z Holandii i Belgii wcześniej korzystali z Obserwatorium Kosmicznego na Podczerwień do badania HD 100546, który znajduje się 330 lat świetlnych od Ziemi. Wykryli pył podobny do komety wokół gwiazdy i doszli do wniosku, że może to być dysk protoplanetarny. Ale europejski teleskop kosmiczny był zbyt mały, aby wyraźnie zobaczyć pył otaczający gwiazdę.
Hinz, który opracował BLINC, od trzech lat używa interferometru zerującego z dwoma 6,5-metrowymi teleskopami do badania pobliskich gwiazd w poszukiwaniu układów protoplanetarnych. Oprócz teleskopu Magellana, który obejmuje półkulę południową, Hinz używa 6,5-metrowego UA / Smithsonian MMT na szczycie góry Hopkins w Arizonie dla nieba na półkuli północnej. = 20
Hinz opracował BLINC jako demonstrację technologii dla misji Terrestrial Planet Finder, która jest zarządzana dla NASA przez Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia. NASA, która finansuje ankietę Hinz, wspiera badania nad tworzeniem Układu Słonecznego w ramach programu Origins i jest opracowanie interferometrii zerującej dla Terrestrial Planet Finder.
„Interferometria zerująca jest bardzo ekscytująca, ponieważ jest jedną z niewielu technologii, które mogą bezpośrednio obrazować otoczenie gwiezdne” - powiedział Liu.
Hinz powiedział, że zastosowanie MIRAC, kamery opracowanej przez Williama Hoffmanna i innych, było ważne, ponieważ jest wrażliwa na długości fal w środkowej podczerwieni. Powiedział, że astronomowie będą musieli spojrzeć na fale o średniej podczerwieni, które odpowiadają temperaturom pokojowym, aby znaleźć planety z ciekłą wodą i możliwym życiem.
Badanie Hinza obejmuje HD 100546 i inne gwiazdy „Herbig Ae”, które są pobliskimi młodymi gwiazdami ogólnie masywniejszymi niż nasze Słońce, ale nie są jeszcze głównymi gwiazdami sekwencyjnymi napędzanymi przez syntezę jądrową.
Hinz i Liu planują obserwować coraz dojrzalsze układy gwiezdne, poszukując coraz słabszych krążków pyłu i planet wokół pyłu gwiezdnego, w miarę doskonalenia interferometrii zerowej i technologii optyki adaptacyjnej. Adaptacyjna optyka to technika, która eliminuje skutki migoczącej atmosfery ziemskiej ze światła gwiazd.
Hinz i inni z UA Steward Observatory projektują interferometr zerowania dla dużego teleskopu lornetkowego, który będzie oglądać niebo za pomocą dwóch luster o średnicy 8,4 metra (27 stóp) na górze Graham w Arizonie w 2005 roku.
Oryginalne źródło: UA News
