Astronomowie ogłosili 10 stycznia, że mają przewagę w przypadku brakujących dysków. Raport został przedstawiony przez doktoranta UCLA i doktoranta. kandydat Peter Plavchan; jego doradca, Michael Jura; i Sarah Lipscy, obecnie w Ball Aerospace, na spotkanie American Astronomical Society w San Diego. Ołów ten może tłumaczyć brakujące dowody czerwonych karłów tworzących układy planetarne.
Dowód
Czerwone karły (lub M karły) są gwiazdami podobnymi do naszego Słońca pod wieloma względami, ale mniejszymi, mniej masywnymi i słabszymi. Około 70 procent wszystkich gwiazd w naszej galaktyce to czerwone karły.
„Chcielibyśmy zrozumieć, czy gwiazdy te tworzą planety, podobnie jak inne gwiazdy w naszej galaktyce”, powiedział Plavchan, który prowadzi to badanie.
W przybliżeniu połowa wszystkich nowonarodzonych gwiazd posiada materiały do budowy planet. Kiedy rodzą się gwiazdy, resztki materiałów tworzą to, co astronomowie nazywają pierwotnym dyskiem otaczającym gwiazdę. Z tego pierwotnego dysku, złożonego z gazu i małych ziaren ciał stałych, astronomowie nazywają „pyłem”, planety mogą zacząć rosnąć. Gdy te „planetozymale” rosną przez akumulację pobliskiego materiału w pierwotnym dysku, zderzają się również ze sobą. Zderzenia te są częste i gwałtowne, wytwarzając więcej pyłu, tworząc nowy dysk z resztek po tym, jak gwiazda ma około 5-10 milionów lat. W naszym Układzie Słonecznym widzimy wszędzie dowody tych gwałtownych zderzeń, które miały miejsce ponad 4 miliardy lat temu? takie jak kratery na Księżycu.
Dysk „gruzu” pozostały po tych starożytnych zderzeniach w naszym Układzie Słonecznym dawno się rozproszył. Astronomowie odkryli jednak wiele młodych gwiazd w lokalnej części naszej galaktyki, gdzie wciąż można zobaczyć dyski z resztkami. Gwiazdy te zostają złapane podczas formowania planet i są bardzo interesujące dla astronomów, którzy chcą zrozumieć, jak ten proces działa. Co ciekawe, tylko dwie z tych gwiazd z dyskami ze szczątków okazały się czerwonymi karłami: AU Microscopium (AU Mic) i GJ 182, położone odpowiednio 32,4 lat świetlnych i około 85 lat świetlnych od Ziemi.
Pomimo, że czerwone karły mają zdecydowaną większość wśród różnych rodzajów gwiazd w naszej galaktyce, znaleziono tylko dwa z dowodami dysków szczątkowych. Jeśli połowa wszystkich czerwonych krasnoludów zaczyna się od materiału, który tworzy planety, co stanie się z resztą? Gdzie poszedł materiał i pył otaczający te gwiazdy? Czynniki takie jak wiek, mniejsze rozmiary i słabość czerwonych karłów nie w pełni uwzględniają brakujące dyski.
Dochodzenie
W grudniu 2002 r. I kwietniu 2003 r. Plavchan, Jura i Lipscy obserwowali próbkę dziewięciu pobliskich czerwonych karłów za pomocą spektrometru o długiej fali, kamery na podczerwień w 10-metrowym teleskopie w obserwatorium Keck na Mauna Kea na Hawajach. Wszystkie te dziewięć gwiazd znajduje się w odległości 100 lat świetlnych od Ziemi i uważano, że potencjalnie posiadają dyski ze śmieciami. Żadne nie wykazało jednak żadnych dowodów na obecność ciepłego pyłu wytwarzanego przez zderzenia formujących się planet.
Wspierani przez poprzednie badania, które również pojawiły się z pustymi rękami, badacze zastanawiali się, co odróżnia czerwone karły od innych większych, jaśniejszych gwiazd, które znaleziono na dyskach ze śmieciami.
„Musimy zastanowić się, w jaki sposób pył w tych młodych czerwonych karłach jest usuwany i dokąd zmierza”, powiedziała Jura, doradca naukowy Plavchana.
W innych młodych, bardziej masywnych gwiazdach? Typy A, F i G? kurz jest usuwany głównie przez opór Poyntinga-Robertsona, wybuch radiacyjny i kolizje.
„Te dwa pierwsze procesy są po prostu nieskuteczne dla czerwonych karłów, więc musi nastąpić coś innego, aby wyjaśnić znikanie dysków na śmieci” - powiedział Plavchan.
Pod wpływem oporu Poyntinga-Robertsona, w wyniku szczególnej teorii względności, pył powoli krąży w kierunku gwiazdy, aż nagrzeje się i sublimuje.
Nowy trop w sprawie
Plavchan, Jura i Lipscy odkryli, że istnieje inny proces podobny do przeciągnięcia Poyntinga-Robertsona, który potencjalnie może rozwiązać przypadek brakujących dysków z resztek czerwonego karła: przeciąganie przez wiatr gwiazdowy.
Gwiazdy takie jak nasze Słońce i czerwone karły mają gwiezdny wiatr? protony i inne cząstki, które są napędzane przez pola magnetyczne w zewnętrznych warstwach gwiazdy do prędkości przekraczających kilkaset mil na sekundę i wyrzucane w przestrzeń kosmiczną. W naszym układzie słonecznym wiatr słoneczny jest odpowiedzialny za kształtowanie ogonów komet i wytwarzanie zorzy polarnej na Ziemi.
Ten gwiezdny wiatr może również powodować przeciąg na ziarnach pyłu otaczających gwiazdę. Astronomowie od dawna wiedzą o tej sile oporu, ale jest ona mniej ważna niż opór Poyntinga-Robertsona dla naszego Słońca. Jednak czerwone karły doświadczają silniejszych burz magnetycznych i w konsekwencji silniejszych wiatrów gwiezdnych. Ponadto dane rentgenowskie pokazują, że wiatry czerwonych karłów są jeszcze silniejsze, gdy gwiazdy są bardzo młode i powstają planety.
„Gwiezdny opór wiatru może„ wymazać ”dowód formowania się planet wokół czerwonych karłów, usuwając pył powstający podczas kolizji. Bez gwiezdnego oporu wiatru tarcza gruzowa nadal by się tam znajdowała i bylibyśmy w stanie ją zobaczyć przy obecnej technologii ”- powiedział Plavchan.
To badanie potencjalnie rozwiązuje problem brakujących dysków, ale potrzeba więcej pracy. Astronomowie niewiele wiedzą o sile wiatrów gwiezdnych wokół młodych gwiazd i czerwonych karłów. Podczas gdy dalsze obserwacje czerwonych karłów przez Ośrodek Teleskopu Podczerwieni Spitzer potwierdziły te badania, ta sprawa nie zostanie zamknięta, dopóki nie będziemy mogli bezpośrednio zmierzyć siły wiatrów gwiezdnych wokół młodych czerwonych karłów.
Badanie zostało przesłane do The Astrophysical Journal do publikacji i jest wspierane przez fundusze z NASA.
Oryginalne źródło: UCLA News Release
