Wykorzystując nową technikę ze spektrografem bliskiej podczerwieni, dołączonym do bardzo dużego teleskopu ESO, astronomowie byli w stanie badać dyski tworzące planety wokół młodych gwiazd podobnych do Słońca z niezrównanymi szczegółami, wyraźnie ujawniając ruch i rozkład gazu w częściach wewnętrznych płyty. Astronomowie zastosowali technikę zwaną „obrazowaniem spektroskopowym”, aby dać im okno na wewnętrzne obszary dysków, na których mogą powstawać planety podobne do Ziemi. Byli w stanie nie tylko zmierzyć odległości tak małe, jak jedna dziesiąta odległości Ziemia-Słońce, ale także zmierzyć prędkość gazu w tym samym czasie. „To jak cofnięcie się o 4,6 miliarda lat wstecz, aby zobaczyć, jak powstały planety naszego Układu Słonecznego” - mówi Klaus Pontoppidan z Caltech, który kierował badaniami.
Pontoppidan i koledzy przeanalizowali trzy młode analogi naszego Słońca, z których każdy otoczony jest dyskiem gazu i pyłu, z którego mogłyby się tworzyć planety. Te trzy dyski mają zaledwie kilka milionów lat i wiadomo, że mają w nich szczeliny lub dziury, co wskazuje na regiony, w których pył został usunięty i możliwą obecność młodych planet. Jednak każdy z dysków bardzo różni się od siebie i prawdopodobnie spowoduje powstanie bardzo różnych układów planetarnych. „Natura z pewnością nie lubi się powtarzać” - powiedział Pontoppidan.
Dla jednej z gwiazd, SR 21, ogromnej gigantycznej planety krążącej w odległości mniejszej niż 3,5-krotności odległości między Ziemią a Słońcem stworzył szczelinę w dysku, podczas gdy dla drugiej gwiazdy, HD 135344B, możliwa planeta może krążyć na orbicie w odległości od 10 do 20 razy odległość Ziemia-Słońce. Obserwacje dysku otaczającego trzecią gwiazdę, TW Hydrae, mogą wskazywać na obecność jednej lub dwóch planet.
Nowe wyniki nie tylko potwierdzają obecność gazu w lukach w pyle, ale także pozwalają astronomom zmierzyć, w jaki sposób gaz jest rozprowadzany w dysku i w jaki sposób dysk jest zorientowany. W regionach, w których wydaje się, że pył został usunięty, gaz cząsteczkowy jest nadal bardzo obfity. Może to oznaczać, że pył zlepił się, tworząc zarodki planetarne, lub że planeta już się utworzyła i jest w trakcie oczyszczania gazu z dysku.
CRIRES, spektrograf bliskiej podczerwieni dołączony do bardzo dużego teleskopu ESO, jest zasilany z teleskopu przez adaptacyjny moduł optyczny, który koryguje efekt rozmycia atmosfery, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie bardzo wąskiej szczeliny o wysokiej dyspersji spektralnej: szerokość szczeliny wynosi 0,2 sekundy łukowej, a rozdzielczość spektralna wynosi 100 000. Dzięki spektroskopii uzyskuje się ostateczną rozdzielczość przestrzenną lepszą niż 1 milisekunda.
„Konkretna konfiguracja przyrządu i zastosowanie adaptacyjnej optyki umożliwiają astronomom przeprowadzanie obserwacji za pomocą tej techniki w bardzo przyjazny dla użytkownika sposób: w rezultacie można teraz rutynowo wykonywać obrazowanie spektrograficzne za pomocą CRIRES”, mówi członek zespołu Alain Smette, z ESO.
Źródło: komunikat prasowy ESO
