Teleskopy ESO widzą oznaki narodzin planety
Dodane przez jacek dnia 21/05/2020 11:48:57
Miejsce wskazane przez „supeł”

ESO Zdjęcie dysku wokół AB Aurigae uzyskane przez SPHERE
Zdjęcie pokazuje dysk wokół młodej gwiazdy AB Aurigae, na którym należący do ESO teleskop VLT dostregł oznaki narodzin planety. Blisko centrum zdjęcia, w wewnętrznym obszarze dysku, widać "supeł" (w bardzo jasnym żółtym kolorze). Naukowcy sadzą, że wskazuje on miejsce, w którym formuje się planeta. Supeł znajduje się mniej więcej w tej samej odległości od gwiazdy AB Aurigae, co Neptun od Słońca.
Zdjęcie uzyskano przez instrument SPHERE w świetle spolaryzowanym.
Źródło: ESO/Boccaletti et al.
Obserwacje wykonane przy pomocy należącego do ESO teleskopu VLT ujawniły znaki ostrzegawcze o narodzinach systemu gwiazdowego. Wokół młodej gwiazdy AB Aurigae znajduje się gęsty dysk gazu i pyłu, w którym astronomowie dostrzegli wyraźną strukturę spiralną z „supłem”, wskazującą miejsce, w którym może formować się planeta. Obserwowana struktura może być pierwszym bezpośrednim dowodem na narodziny niemowlęcej planety.
Treść rozszerzona
„Do tej pory zidentyfikowano tysiące planet, ale niewiele wiadomo o tym, w jaki sposób się one formują” mówi Anthony Boccaletti, który kierował badaniami w Observatoire de Paris, PSL University (Francja). Astronomowie wiedzą, że planety rodzą się w pyłowych dyskach otaczających młode gwiazdy, takie jak AB Aurigae, gdy zimny gaz i pył grupują się razem. Nowe obserwacje wykonane teleskopem VLT, opublikowane w Astronomy & Astrophysics, dostarczają kluczowych wskazówek pomagających naukowcom lepiej zrozumieć ten proces.

„Aby faktycznie uchwycić moment formowania się planet, musimy obserwować bardzo młode systemy” tłumaczy Boccaletti. Ale do tej pory astronomowie nie byli w stanie uzyskać odpowiednio ostrych i dokładnych obrazów takich młodych dysków, aby znaleźć w nich „supeł” wskazujący miejsce, w którym niemowlęca planet może przychodzić na świat.

Nowe zdjęcia pokazują spiralę gazu i pyłu wokół AB Aurigae, znajdującej się 520 lat świetlnych od Ziemi w kierunku konstelacji Woźnicy. Spirale tego typu to sygnały występowania niemowlęcych planet, które „wypychają” gaz, tworzą „zaburzenia w dysku w formie fal, coś w rodzaju śladu łodzi na jeziorze”, wyjaśnia Emmanuel Di Folco z Astrophysics Laboratory of Bordeaux (LAB) we Francji, który także brał udział w badaniach. Gdy planeta rotuje wokół gwiazdy centralnej, fale te uzyskują kształt ramienia spiralnego. Obszar bardzo jasnego żółtego „supła” blisko centrum nowego zdjęcia AB Aurigae, który znajduje się mniej więcej w tej samej odległości od gwiazdy, co Neptun od Słońca, jest jednym z takich obszarów zaburzeń, co do którego zespół uważa, że tworzy się tam planeta.

Obserwacje systemu AB Aurigae wykonane kilka lat temu przez Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), w który ESO jest partnerem, dostarczyły pierwszych wskazówek na temat zachodzącego procesu formowania się planety wokół gwiazdy. Na obrazach z ALMA naukowcy dostrzegli dwa spiralne ramiona gazu blisko gwiazdy, położone w wewnętrznym obszarze dysku. Następnie w 2019 roku i na początku 2020 roku Boccalettiemu i zespołowi astronomów z Francji, Tajwanu, Stanów Zjednoczonych i Belgii udało się uzyskać lepszy obraz, kierując w stronę gwiazdy instrument SPHERE na teleskopie VLT w Chile. Zdjęcia ze SPHERE to najgłębsze obrazy systemu AB Aurigae uzyskane do tej pory.

Dzięki potężnemu systemowi obrazującemu SPHERE, astronomowie mogli zobaczyć słabsze światło od małych ziaren pyłu i emisje pochodzące z wewnętrznego dysku. Potwierdziło to istnienie ramion spiralnych wykrytych wcześniej przez ALMA oraz dostrzeżono inną znaczącą cechę: „supeł”, który wskazuje na występowanie trwających procesów formowania się planety w dysku. „Supeł jest spodziewany na podstawie niektórych modeli teoretycznych powstawania planet” mówi współautorka Anne Dutrey z LAB. „Odpowiada połączeniu dwóch spiral – jednej wijącej się do wewnątrz orbity planety, a drugiej ekspandującej na zewnątrz – które łącza się w miejscu istnienia planety. Spirale pozwalają gazowi i pyłowi z dysku na akrecję na formującą się planetę i jej wzrost.”

ESO buduje obecnie 39-metrowy Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), który wykorzysta najnowsze badania ALMA i SPHERE do dalszych analiz pozaziemskich światów. Jak wyjaśnia Boccaletti, ten potężny teleskop pozwoli astronomom na otrzymanie jeszcze bardziej szczegółowych widoków powstających planet. „Powinniśmy być w stanie zobaczyć jeszcze dokładniej w jaki sposób dynamika gazu wpływa na formowanie się planet” podsumowuje naukowiec.

Więcej informacji
Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. „Are we witnessing ongoing planet formation in AB Aurigae? A showcase of the SPHERE/ALMA synergy”, który ukaże się w Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202038008).

Skład zespołu badawczego: A. Boccaletti (LESIA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, Francja), E. Di Folco (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Université de Bordeaux, CNRS, Francja [Bordeaux]), E. Pantin (Laboratoire CEA, IRFU/DAp, AIM, Université Paris-Saclay, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, Francja), A. Dutrey (Bordeaux), S. Guilloteau (Bordeaux), Y. W. Tang (Academia Sinica, Institute of Astronomy and Astrophysics, Taipei, Tajwan), V. Piétu (IRAM, Domaine Universitaire, France), E. Habart (Institut d’astrophysique spatiale, CNRS UMR 8617, Université Paris-Sud 11, Francja), J. Milli (CNRS, IPAG, Univ. Grenoble Alpes, Francja), T. L. Beck (Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD, USA) oraz A.-L. Maire (STAR Institute, Université de Liège, Belgia).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Ma 16 krajów członkowskich: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy, dodatkowo Chile jest kraje gospodarzem, a Australia (IA/FCUL) 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”.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) jest międzynarodowym kompleksem badawczym w ramach partnerstwa pomiędzy ESO, U.S. National Science Foundation (NSF) oraz National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan, we współpracy z Chile. ALMA jest finansowana przez ESO w imieniu Krajów Członkowskich, przez NSF we współpracy z National Research Council of Canada (NRC) i National Science Council of Taiwan (NSC) oraz przez NINS we współpracy z Academia Sinica (AS) na Tajwanie i Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). Budowa i zarządzanie ALMA są kierowane przez ESO w imieniu Krajów Członkowskich, przez National Radio Astronomy Observatory (NRAO), zarządzane przez Associated Universities, Inc. (AUI), w imieniu Ameryki Północnej oraz przez National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) w imieniu Azji Wschodniej. Joint ALMA Observatory (JAO) umożliwia zunifikowane kierowanie i zarządzanie budową, testowaniem i działaniem ALMA.


Zooming in to AB Aurigae




Przeczytaj więcej: