Podle hypotézy mlhoviny se hvězdy a jejich systémy planet vytvářejí z obřích mraků prachu a plynu. Poté, co podstoupí gravitační kolaps ve středu (který vytvoří hvězdu), pak zbylá hmota vytvoří na oběžné dráze kolem ní narůstající disk. V průběhu času je tato záležitost přiváděna do hvězdy - což jí umožňuje stát se masivnějším - a také vede k vytvoření systému planet.
A do tohoto týdne byla hypotéza mlhoviny právě taková. Vzhledem ke vzdálenosti a ke skutečnosti, že tvorba hvězdných systémů trvá miliardy let, je velmi obtížné být svědky procesu v různých stádiích. Ale díky úsilí týmu vědců z USA a Tchaj-wanu astronomové nyní zachytili první jasný obraz mladé hvězdy obklopené narůstajícím diskem.
Jak vysvětlili ve svém příspěvku - „První detekce rovníkové temné prachové dráhy v protostelárním disku na submillimetrové vlnové délce“, který byl nedávno publikován v časopise Vědecké pokroky - tyto disky je obtížné vyřešit prostorově kvůli svým malým velikostem. Použitím Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), které nabízí bezprecedentní rozlišení, se však podařilo rozeznat hvězdný disk a podrobně ho prostudovat.
Dotyčný protostelární systém je známý jako HH 212, mladý hvězdný systém (40 000 let) umístěný v souhvězdí Orionu, zhruba 1300 světelných let od Země. Tento hvězdný systém je znám svým výkonným bipolárním paprskem - tj. Nepřetržitým tokem ionizovaného plynu z jeho pólů - který je považován za způsobující efektivnější hromadění hmoty. Díky svému věku a poloze vzhledem k Zemi byl tento protostarový systém v minulosti oblíbeným cílem astronomů.
Skutečnost, že je stále v rané fázi formace (a skutečnost, že ji lze vidět na okraji), v podstatě činí hvězdný systém ideální pro studium vývoje hvězd s nízkou hmotností. Předchozí vyhledávání však měla maximální rozlišení 200 AU, což znamenalo, že astronomové dokázali získat pouze náznak malého zaprášeného disku. Tento disk vypadal jako zploštělá obálka, která se točila směrem k protostar ve středu.
Ale s rozlišením ALMA (8 AU, nebo 25krát vyšší) byl výzkumný tým nejen schopen detekovat akreční disk, ale také dokázal prostorově vyřešit své emise prachu na submilimetrové vlnové délce. Jako Chin-Fei Lee - vědecký pracovník na Astronomickém a astrofyzickém ústavu Academia Sinica (ASIAA) na Tchaj-wanu a hlavní autor na papíře - uvedl v tiskové zprávě ALMA:
"Je tak úžasné vidět tak podrobnou strukturu velmi mladého akrečního disku." Po mnoho let astronomové hledali akreční disky v nejranější fázi formování hvězd, aby určili jejich strukturu, jak se formují a jak probíhá akreční proces. Nyní využívající ALMA s plnou silou rozlišení nejen detekujeme akreční disk, ale také jej podrobně řešíme, zejména jeho vertikální strukturu. “
Pozorovali disk, který má poloměr zhruba 60 astronomických jednotek, což je o něco větší než vzdálenost od Slunce a vnějšího okraje Kuiperova pásu (50 AU). Také poznamenali, že disk byl kompromitován ze silikátových minerálů, železa a dalších mezihvězdných hmot a sestával z prominentní rovníkové tmavé vrstvy, která byla vložena mezi dvě jasnější vrstvy.
Tento kontrast mezi světlými a tmavými částmi byl způsoben relativně nízkými teplotami a vysokou optickou hloubkou poblíž centrální roviny disku. Mezitím vrstvy nad a pod centrální rovinou vykazovaly větší absorpci jak v optických, tak v infračervených vlnových délkách. Vzhledem k tomuto vrstvenému vzhledu jej výzkumný tým popsal jako „hamburger“.
Tato pozorování jsou vzrušující zprávou pro astronomickou komunitu, a to nejen proto, že jsou první. Kromě toho také představují novou příležitost ke studiu malých disků kolem nejmladších protostarů. A s druhy zobrazování ve vysokém rozlišení, které možná vytvoří ALMA a další dalekohledy nové generace, budou astronomové moci vytvářet nové a silnější omezení na teorie týkající se formování disku.
Jak uvedl Zhi-Yun Li z University of Virginia (spoluautor studie):
"V nejranější fázi tvorby hvězd existují při výrobě takového disku teoretické problémy, protože magnetická pole mohou zpomalit rotaci kolabujícího materiálu, což brání tomu, aby se takový disk vytvořil kolem velmi mladého protostar." Toto nové zjištění znamená, že retardační účinek magnetických polí ve formování disku nemusí být tak účinný, jak jsme si mysleli dříve. “
Šanci sledovat hvězdy a planetární systémy v jejich nejranější fázi formace a šanci vyzkoušet naše teorie o tom, jak se to všechno dělá? Rozhodně ne něco, co se děje každý den!
A ujistěte se, že si toto video pozorování, s laskavým svolením ALMA a vyprávěl Dr. Lee:
