Małe planety i ich powstawanie

Według najnowszych badań planety formują się wokół młodych gwiazd znacznie szybciej, niż oczekiwali naukowcy, powstając w kosmicznym mrugnięciu oka trwającym mniej niż pół miliona lat. Odkrycie to może pomóc modelom formowania się planet i pomóc rozwiązać problem nękający astronomów od 2018 roku, kiedy dane wskazywały, że żłobki planetarne zawierały o wiele za mało materiału, aby faktycznie mogły powstać planety.

Planety powstają z masywnych dysków gazu i pyłu, które otaczają nowo narodzone gwiazdy. Jednak wykrycie tych embrionalnych światów jest trudne, ponieważ zarówno gwiazda, jak i dysk świecą znacznie jaśniej niż jakakolwiek mała planeta.

Aby dowiedzieć się, ile materiału jest dostępne do formowania się planet, naukowcy wykorzystali tablicę Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) w Chile do zważenia dysków wokół młodych gwiazd między 1 a 3 milionami lat. Wcześniejsze badania wykazały, że niektórym brakowało masy, aby uformować nawet jeden świat wielkości Jowisza. Wyniki sugerowały, że astronomowie albo przeoczyli jakiś ukryty rezerwuar materii, albo zbyt późno przyglądali się procesowi wykuwania planet, po tym jak rosnące protoplanety odkurzyły już większość materiału.

Jak mówi Łukasz Tychoniec, doktorant Leiden Observatory i główny autor nowego artykułu, „musimy szukać wcześniej, zamiast [szukać] brakującej masy”.

Wraz ze swoimi kolegami Tychoniec wykorzystał obrazy z ALMA i Very Large Array (VLA) w Nowym Meksyku, aby zbadać 77 protogwiazd w obłoku molekularnym Perseusza, olbrzymim regionie formowania się gwiazd w odległości około 1000 lat świetlnych od nas. Uważa się, że te niemowlęce systemy gwiezdne mają od 100 000 do 500 000 lat.

Szalki w ALMA i VLA mogą zbierać światło dalekiej podczerwieni, emitowane przez ziarna pyłu o długości fali około 1 milimetra, które mogą przechodzić przez zasłaniające chmury gazu i docierać do Ziemi. Pomiar całkowitej ilości światła podczerwonego emitowanego przez dyski pozwala oszacować zawartość pyłu, a tym samym ich masę. Zespół odkrył, że młode dyski zawierały o rząd wielkości więcej materiału niż dyski zaobserwowane zaledwie 1 lub 2 miliony lat później w trakcie ich opracowywania, donoszą w artykule opublikowanym na serwerze preprint arXiv i zaakceptowanym do publikacji w Astronomy & Astrophysics . Ta kwota jest więcej niż wystarczająca, aby uwzględnić powstawanie planet.

Duży rozmiar próbki i wykorzystanie dwóch obserwatoriów, które widzą w nieco innych długościach fal i sumują różne populacje pyłu, sprawiają, że odkrycia są ważnym wkładem, mówi astrofizyk Megan Ansdell z siedziby NASA. „Ale jest wiele zastrzeżeń” – dodaje.

Mówi, że w szczególności lepiej byłoby wyciągnąć wnioski z regionów formowania się gwiazd w wielu obłokach molekularnych, a nie tylko z obłoku Perseusza, który może mieć wyjątkowe warunki środowiskowe. Tychoniec mówi, że jego zespół planuje przyjrzeć się większej liczbie młodych gwiazd bardziej szczegółowo, aby zobaczyć, czy wynik się utrzyma.

Źródło: Adam Mann, doi: 10.1126 / science.abd3635 | Zdjęcie: NASA / JPL-CALTECH

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x