Prema hipotezi maglice, zvijezde i njihovi sustavi planeta tvore se iz divovskih oblaka prašine i plinova. Nakon gravitacijskog kolapsa u središtu (koji stvara zvijezdu), preostala tvar tada formira akrecijski disk u orbiti oko njega. Vremenom se ta materija napaja zvijezdu - što joj omogućuje da postane masivnija - i također dovodi do stvaranja sustava planeta.
I do ovog tjedna, hipoteza maglice bila je upravo to. S obzirom na udaljenost i činjenicu da formiranje zvjezdanih sustava traje milijarde godina, biti je moguće svjedočiti procesu u različitim fazama prilično je teško. Ali zahvaljujući naporima tima istraživača iz Sjedinjenih Američkih Država i Tajvana, astronomi su sada snimili prvu jasnu sliku mlade zvijezde okruženu nakupinskim diskom.
Kako su objasnili u svom radu - "Prva detekcija ekvatorijalne tamne prašine u prototellarnom disku na submilimetarskoj valnoj dužini", koja je nedavno objavljena u časopisu Napredak znanosti - ove je diskove teško prostorno riješiti zbog malih dimenzija. Međutim, pomoću velike milimetarne / submilimetarne matrice (ALMA) Atacama - koja nudi neviđenu razlučivost - uspjeli su riješiti disk zvijezde i detaljno ih proučiti.
Dotični protozvjezdani sustav poznat je pod nazivom HH 212, sustav mladih zvijezda (star 40.000 godina) smješten u zviježđu Orion, otprilike 1300 svjetlosnih godina od Zemlje. Ovaj zvjezdani sustav poznat je po snažnom bipolarnom mlazu - tj. Neprekidnom protoku joniziranog plina s njegovih polova - za koji se vjeruje da on uzrokuje učinkovitiju akumulaciju materije. Zbog svoje starosti i položaja u odnosu na Zemlju, ovaj protostar sustav u prošlosti je bio popularno meta astronoma.
U osnovi, činjenica da je još uvijek u ranoj fazi formiranja (i činjenica da se ona može promatrati rubno) čine sustav zvijezda idealnim za proučavanje evolucije zvijezda niske mase. Međutim, prethodna pretraživanja imala su maksimalnu razlučivost od 200 AU, što je značilo da astronomi mogu dobiti samo naznaku malog prašnjavog diska. Ovaj se disk pojavio kao spljoštena koverta, spiralno usmjerena prema protostaru u središtu.
Ali s razlučivosti ALMA-e (8 AU ili 25 puta veća), istraživački tim nije mogao samo otkriti akrecijski disk, već je mogao i prostorno riješiti emisiju prašine na submilimetarskoj valnoj duljini. Kao što je Chin-Fei Lee - znanstveni novak na Institutu za astronomiju i astrofiziku Academia Sinica (ASIAA) u Tajvanu i vodeći autor na radu, rekao u izjavi za ALMA:
"Nevjerojatno je vidjeti tako detaljnu strukturu vrlo mladog diska. Dugi niz godina astronomi su u potrazi za diskovima za akumulaciju u najranijoj fazi formiranja zvijezda kako bi utvrdili njihovu strukturu, kako su formirani i kako se odvija proces akrekcije. Koristeći ALMA s punom snagom rezolucije, ne samo da detaljno detektiramo akrecijski disk, već ga i rješavamo, posebno njegovu vertikalnu strukturu. "
Opazili su disk koji ima polumjer od oko 60 astronomskih jedinica, što je malo veće od udaljenosti od Sunca i vanjskog ruba Kuiperovog pojasa (50 AU). Također su primijetili da je disk ugrožen od silikatnih minerala, željeza i drugih međuzvjezdanih tvari, a sastojao se od istaknutog ekvatorijalnog tamnog sloja koji je bio nabijen između dva svjetlija sloja.
Taj je kontrast između svijetlog i tamnog dijela nastao zbog relativno niskih temperatura i velike optičke dubine blizu središnje ravnine diska. U međuvremenu su slojevi iznad i ispod središnje ravnine pokazali veću apsorpciju kako u optičkoj tako i u blizini infracrvene svjetlosne valne duljine. Zbog ovog slojevitog izgleda, istraživački tim opisao ga je kao "hamburger".
Ova zapažanja su uzbudljive vijesti za astronomsku zajednicu, a ne samo zato što su prva. Uz to, oni također predstavljaju novu priliku za proučavanje malih diskova oko najmlađih protostarija. A s vrstama slika visoke rezolucije koje mogu napraviti ALMA i drugi teleskopi nove generacije, astronomi će moći postaviti nova i jača ograničenja na teorije koje se odnose na formiranje diska.
Kako je to rekao Zhi-Yun Li sa Sveučilišta u Virginiji (koautor studije):
"U najranijoj fazi formiranja zvijezda postoje teoretske poteškoće u proizvodnji takvog diska, jer magnetska polja mogu usporiti rotaciju materijala koji se urušava, sprečavajući takav disk da se formira oko vrlo mladog protostar. Ovaj novi nalaz podrazumijeva da učinak usporavanja magnetskih polja u formiranju diska možda neće biti tako učinkovit kao što smo mislili prije. "
Prilika za gledanje zvijezda i planetarnih sustava u njihovoj najranijoj fazi formiranja i šansa za testiranje naših teorija o tome kako je sve izvedeno? Definitivno nije nešto što se događa svaki dan!
Svakako uživajte u ovom videu promatranja, ljubaznosti ALMA-e i pripovijedao ga dr. Lee:
