Ve zkoušce svých nových schopností s vysokým rozlišením Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) s námi šťastně sdílí některé rodinné snímky. Nachází se asi 450 světelných let od nás v souhvězdí Býk, mladý HL Tau shromažďuje materiál kolem něj, aby vylíhl své planety a fascinoval vědce.
Díky obrázkům ALMA byli vědci svědky fází planetární formace, které byly podezřelé, ale nikdy vizuálně potvrzené. Tato velmi mladá hvězda je obklopena několika soustřednými prstenci materiálu, které mají úhledně definované mezery. Je možné, že by tyto jasně označené mezery na solárním suti mohly být na místech, kde se začaly gelovatět planety?
"Tyto rysy jsou téměř jistě výsledkem mladých planetárních těl, která se vytvářejí na disku." To je překvapivé, protože HL Tau není starší než milión let a neočekává se, že takové mladé hvězdy budou mít velká planetární těla schopná vytvářet struktury, které vidíme na tomto obrázku, “řekl zástupce ALMA Stuartt Corder.
"Když jsme poprvé viděli tento obrázek, byli jsme ohromeni úžasnou úrovní detailů." HL Tauri není starší než milión let, přesto se již jeho disk jeví jako plný formujících se planet. Tento jediný obrázek bude revolucí v teoriích o formování planety, “vysvětlila Catherine Vlahakisová, zástupkyně vědkyně programu ALMA a hlavní programová vedoucí pro kampaň ALMA Long Baseline Campaign.
Pojďme se podívat na to, co chápeme o tvorbě sluneční soustavy ...
Při opakovaném výzkumu mají astronomové podezření, že všechny hvězdy vznikají, když mraky prachu a plynu podlehnou gravitaci a zhroutí se na sebe. Jak se hvězda začíná vyvíjet, prach se váže k sobě - mění se na „polévku sluneční soustavy“ skládající se z řady písků a hornin různých velikostí. Tato sutina nakonec ztuhne na tenký disk obklopující mateřskou hvězdu a stane se domovem nově vytvořených asteroidů, komet a planet. Když planety sbírají materiál do sebe, jejich gravitace se přetváří na strukturu disku, který je tvořil. Stejně jako tažení trávníku přes padlé listy, tyto planety vyčistí cestu na své oběžné dráze a vytvoří mezery. Nakonec jejich postup vtáhne plyn a prach do ještě pevnější a jasněji definované struktury. Nyní nám ALMA ukázala, co bylo kdysi jen počítačovým modelem. Vše, co jsme si mysleli, že jsme věděli o planetární formaci, je pravda a ALMA to dokázala.
„Tento nový a neočekávaný výsledek poskytuje neuvěřitelný pohled na proces formování planety. Taková jasnost je nezbytná k pochopení toho, jak naše vlastní sluneční soustava vznikla a jak se planety formují v celém vesmíru, “řekl Tony Beasley, ředitel Národní observatoře astronomického rozhlasu (NRAO) v Charlottesville ve Virginii, který řídí operace ALMA pro astronomy na severu Amerika.
"Většina toho, co dnes víme o formování planety, je založena na teorii." Obrázky s takovou úrovní detailů byly dosud zařazeny do počítačových simulací nebo dojmů umělce. Tento obrázek HL Tauri s vysokým rozlišením ukazuje, čeho může ALMA dosáhnout, když pracuje ve své největší konfiguraci a odstartuje novou éru v našem zkoumání tvorby hvězd a planet, “říká Tim de Zeeuw, generální ředitel ESO.
Hlavní důvod, proč astronomové nikdy neviděli tento typ struktury, je snadné si představit. Samotný prach, který vytváří planetový disk kolem HL Tau, ho také skrývá před viditelným světlem. Díky schopnosti ALMA „vidět“ na mnohem delších vlnových délkách, může si představit, co se děje v samém srdci cloudu. "Toto je skutečně jeden z nejpozoruhodnějších obrázků, jaké kdy byly na těchto vlnových délkách vidět." Úroveň detailů je tak vynikající, že je ještě působivější než mnoho optických obrazů. Skutečnost, že vidíme, jak se planety rodí, nám pomůže pochopit nejen to, jak se planety formují kolem jiných hvězd, ale také původ naší vlastní sluneční soustavy, “řekl astronom NRAO Crystal Brogan.
Jak to ALMA dělá? Podle výzkumných pracovníků bylo jeho nových schopností s vysokým rozlišením dosaženo rozestupem antén až do vzdálenosti 15 kilometrů. Tato základní čára na milimetrových vlnových délkách umožňovala rozlišení 35 miliarisekund, což je ekvivalent k penny, jak je vidět z více než 110 kilometrů daleko. "Takového rozlišení lze dosáhnout pouze pomocí dlouhých výchozích schopností ALMA a poskytuje astronomům nové informace, které nelze sbírat s jakýmkoli jiným zařízením, včetně nejlepších optických observatoří," poznamenal ředitel ALMA Pierre Cox.
Dlouhé základní linie znamenají úspěch pro pozorování ALMA a jsou poctou všem technologiím a inženýrství, které šlo do jeho konstrukce. Budoucí pozorování na nejdelší možné základní linii ALMA 16 kilometrů budou znamenat ještě podrobnější snímky - a příležitost dále rozšířit naše znalosti o kosmu a jeho fungování. "Toto pozorování ilustruje dramatické a důležité výsledky, které přicházejí od NSF podporující světové instrumentace, jako je ALMA," řekl Fleming Crim, pomocný ředitel National Science Foundation pro matematické a fyzikální vědy. "ALMA plní svůj obrovský potenciál pro odhalení vzdáleného vesmíru a hraje jedinečnou a transformační roli v astronomii."
Předejte jim dětské obrázky naší cestou, mami ALMA ... Jsme rádi, že se můžeme podívat!
Původní zdroj příběhu: „Revoluční obraz ALMA odhaluje planetární genezi“ - tisková zpráva ESO
