SPHERE pokazuje fascynującą menażerię dysków wokół młodych gwiazd
Dodane przez jacek dnia 14/04/2018 14:32:05
SPHERE,ESO SPHERE images a zoo of dusty discs around young stars
New images from the SPHERE instrument on ESO’s Very Large Telescope are revealing the dusty discs surrounding nearby young stars in greater detail than previously achieved. They show a bizarre variety of shapes, sizes and structures, including the likely effects of planets still in the process of forming.
Źródło:ESO/H. Avenhaus et al./E. Sissa et al./DARTT-S and SHINE collaborations
Nowe zdjęcia z instrumentu SPHERE na należącym do ESO teleskopie VLT ukazują pyłowe dyski otaczające pobliskie młode gwiazdy bardziej szczegółowo niż do tej pory. Widać dziwną różnorodność kształtów, rozmiarów i struktur, w tym prawdopodobne efekty od planet będących jeszcze ciągle w trakcie procesów formowania się.

Instrument SPHERE na należącym do ESO Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Chile pozwala astronomom stłumić jasne światło pobliskich gwiazd, aby uzyskać lepszy widok na obszary wokół nich. Zestaw nowych zdjęć ze SPHERE jest zaledwie próbką dużej różnorodności dysków odkrywanych wokół młodych gwiazd.
Treść rozszerzona
Dyski te są w niezmiernym bogactwie rozmiarów i kształtów – niektóre zawierają jasne pierścienie, w innych pierścienie są ciemne, a jeszcze inne np. przypominają hamburgery. Różnią się też znacznie w wyglądzie w zależności od orientacji na niebie – od okrągłych dysków widocznych z góry, po wąskie widoczne prawie z boku.

Podstawowym zadaniem SPHERE jest odkrywanie i badania wielkich egzoplanet krążących wokół pobliskich gwiazd techniką bezpośredniego obrazowania. Ale instrument jest także jednym z najlepszych istniejących narzędzi do uzyskiwania obrazów dysków wokół młodych gwiazd – obszarów, w których mogą formować się planety. Badanie takich dysków jest kluczowe w poszukiwaniu związku pomiędzy własnościami dysku, a powstawaniem i występowaniem planet.

Wiele młodych gwiazd zaprezentowanych tutaj pochodzi z nowego badania gwiazd typu T Tauri, klasy gwiazd, które są bardzo młode (poniżej 10 milionów lat) i zmieniają jasność. Dyski wokół tych gwiazd zawierają gaz, pył i planetozymale – składniki budulcowe planet i poprzedniczki systemów planetarnych.

Zdjęcia pokazują także jak nasz Układ Słoneczny mógł wyglądać we wczesnych etapach formowania się, ponad cztery miliardy lat temu.

Większość pokazanych zdjęć została uzyskana w ramach przeglądu DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE). Odległości do obiektów mieszczą się w przedziale od 230 do 550 lat świetlnych od Ziemi. Dla porównania, Droga Mleczna mierzy prawie 100 000 lat świetlnych, zatem gwiazdy te są względnie blisko Ziemi. Ale nawet w takich odległości wyzwaniem jest otrzymanie dobrych zdjęć dysków, które bardzo słabo odbijają światło, ponieważ są one przyćmiewane oślepiającym blaskiem swoich gwiazd macierzystych.

ESO,SPHERE SPHERE image of the dusty disc around IM Lupi
This spectacular image from the SPHERE instrument on ESO's Very Large Telescope shows the dusty disc around the young star IM Lupi in finer detail than ever before.
Źródło: ESO/H. Avenhaus et al./DARTT-S collaboration
Kolejną nową obserwacją SPHERE jest odkrycie widocznego z boku dysku wokół gwiazdy GSC 07396-00759, znalezionego przez przegląd SHINE (SpHere INfrared survey for Exoplanets). Ta czerwona gwiazda należy do układu wielokrotnego, uwzględnionego również w próbce DARTTS-S, ale nowy dysk wydaje się bardziej wyewoluowany niż bogaty w gaz dysk wokół gwiazdy typu T Tauri w tym samym systemie, pomimo iż są w tym samym wieku. Zagadkowa różnica w ewolucyjnych skalach czasowych dysków wokół dwóch gwiazd w tym samym wieku jest kolejnym powodem, dla którego astronomowie chcieliby się dowiedzieć więcej o dyskach i ich własnościach.

Astronomowie użyli SPHERE o otrzymania wielu innych imponujących obrazów, a także do innych badań, m.in. oddziaływań pomiędzy planetą, a dyskiem, ruchów orbitalnych w układzie, czy ewolucji dysku w czasie.

Nowe wyniki ze SPHERE, razem z danymi z innych teleskopów, takich jak ALMA, rewolucjonizują zrozumienie przez astronomów środowiska wokół młodych gwiazd i złożonych mechanizmów formowania planet.

Więcej informacji
Zdjęcia dysków wokół gwiazd typu T Tauri zostały zaprezentowane w artykule pt. „Disks Around T Tauri Stars With SPHERE (DARTTS-S) I: SPHERE / IRDIS Polarimetric Imaging of 8 Prominent T Tauri Disks”, H. Avenhaus et al., który ukaże się w „Astrophysical Journal”. Odkrycie ustawionego bokiem dysku zostało z kolei zaraportowane w artykule pt. „A new disk discovered with VLT/SPHERE around the M star GSC 07396-00759”, E. Sissa et al., który ukaże się w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

Skład zespołu badawczego: Henning Avenhaus (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Niemcy; ETH Zurich, Institute for Particle Physics and Astrophysics, Zurich, Switzerland; Universidad de Chile, Santiago, Chile), Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Institute for Particle Physics and Astrophysics, Zurich, Szwajcaria; National Center of Competence in Research “PlanetS”), Antonio Garufi (Universidad Autonónoma de Madrid, Madryd, Hiszpania), Sebastian Perez (Universidad de Chile, Santiago, Chile; Millennium Nucleus Protoplanetary Disks Santiago, Chile), Simon Casassus (Universidad de Chile, Santiago, Chile; Millennium Nucleus Protoplanetary Disks Santiago, Chile), Christophe Pinte (Monash University, Clayton, Australia; Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), Gesa H.-M. Bertrang (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Claudio Caceres (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile), Myriam Benisty (Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía, CNRS/INSU; Universidad de Chile, Santiago, Chile; Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja) oraz Carsten Dominik (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, Holandia).

Skład drugiego zespołu: E. Sissa (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padwa, Włochy), J. Olofsson (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Niemcy; Universidad de Valparaíso, Valparaíso, Chile), A. Vigan (Aix-Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Marseille, Francja), J.C. Augereau (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja) , V. D’Orazi (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padwa, Włochy), S. Desidera (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padwa, Włochy), R. Gratton (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padwa, Włohy), M. Langlois (Aix-Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille Marseille, Francja; CRAL, CNRS, Université de Lyon, Ecole Normale Suprieure de Lyon, Francja), E. Rigliaco (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padwa, Włochy), A. Boccaletti (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, Francja), Q. Kral (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, Francja; Institute of Astronomy, University of Cambridge, Cambridge, Wielka Brytania), C. Lazzoni (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padwa, Włochy; Universitá di Padova, Padwa, Włochy), D. Mesa (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padwa, Włochy; University of Atacama, Copiapo, Chile), S. Messina (INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania, Catania, Francja), E. Sezestre (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), P. Thébault (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, Francja), A. Zurlo (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile; Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomia, CNRS/INSU; Universidad de Chile, Santiago, Chile; INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padwa, Włochy), T. Bhowmik (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), M. Bonnefoy (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), G. Chauvin (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja; Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), M. Feldt (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Niemcy), J. Hagelberg (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), A.-M. Lagrange (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), M. Janson (Stockholm University, Stockholm, Szwecja; Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Niemcy), A.-L. Maire (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Niemcy), F. Ménard (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), J. Schlieder (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, USA; Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Niemcy), T. Schmidt (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), J. Szulági (Institute for Particle Physics and Astrophysics, ETH Zurich, Zurich, Szwajcaria; Institute for Computational Science, University of Zurich, Zurich, Szwajcaria), E. Stadler (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), D. Maurel (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), A. Deboulbé (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), P. Feautrier (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francja), J. Ramos (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Niemcy) oraz R. Rigal (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, Amsterdam, Holandia).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Ma 15 krajów członkowskich: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy, dodatkowo Chile jest kraje gospodarzem, a Australia strategicznym partnerem. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop ELT (Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop), który stanie się „największym okiem świata na niebo”.



Przeczytaj więcej:



Źródło: ESO

Krzysztof Czart
Urania - Postępy Astronomii