Astronomi su 10. siječnja najavili da imaju vodeću ulogu u slučaju nestalih diskova. Izvještaj su predstavili diplomski student UCLA i dr. Sc. kandidat Peter Plavchan; njegov savjetnik Michael Jura; i Sarah Lipscy, koja je sada u Ball Aerospaceu, na sastanku Američkog astronomskog društva u San Diegu. Olovo može objasniti nedostajuće dokaze o tome kako crveni patuljci tvore planetarne sustave.
Dokaz
Crveni patuljci (ili M patuljci) su zvijezde poput našeg Sunca u mnogočemu, ali manje, manje masivne i blijede. Otprilike 70 posto svih zvijezda u našoj galaksiji su crveni patuljci.
"Željeli bismo razumjeti formiraju li ove zvijezde planete, kao što to čine druge zvijezde u našoj galaksiji", rekao je Plavchan koji vodi ovo istraživanje.
Otprilike polovica svih novorođenih zvijezda posjeduje materijale za izradu planeta. Kad se rode zvijezde, ostaci materijala tvore ono što astronomi nazivaju iskonskim diskom koji okružuje zvijezdu. Iz ovog iskonskog diska, sastavljenog od plina i sitnih zrnaca čvrstog materijala koji astronomi nazivaju "prašina", planete mogu početi rasti. Kako se ovi „planeteimalisti“ rastu nakupljanjem materijala u blizini u prvobitnom disku, oni se sudaraju jedan s drugim. Ti su sudari česti i nasilni, stvarajući više prašine formirajući novi otpad od krhotina nakon što je zvijezda stara oko 5-10 milijuna godina. U našem vlastitom Sunčevom sustavu svuda vidimo dokaze ovih nasilnih sudara koji su se dogodili prije više od 4 milijarde godina? poput kratera na mjesecu.
Disk krhotine "prašine" preostao od tih drevnih sudara u našem Sunčevom sustavu odavno se rasipao. Astronomi su, međutim, otkrili mnoge mlade zvijezde u lokalnom dijelu naše galaksije, gdje se još uvijek mogu vidjeti ovi krhotinski diskovi. Ove zvijezde su uhvaćene u činu formiranja planeta i od velikog su interesa za astronome koji žele razumjeti kako taj proces funkcionira. Zanimljivo je da su samo dvije zvijezde s diskovima od krhotina pronađene kao crveni patuljci: AU Microscopium (AU Mic) i GJ 182, smješteni 32,4 svjetlosne godine, odnosno otprilike 85 svjetlosnih godina od Zemlje, respektivno.
Unatoč crvenim patuljcima koji imaju čvrstu većinu među različitim vrstama zvijezda u našoj galaksiji, pronađene su samo dvije osobe s dokazima o krhotinama diskova. Ako je polovica svih crvenih patuljaka krenula s materijalom da formira planete, što se dogodilo s njima? Kamo su otišli materijal i prašina oko ovih zvijezda? Čimbenici poput dobi, manjih veličina i blijede boje crvenih patuljaka u potpunosti ne uključuju ove diskove koji nedostaju.
Istraga
U prosincu 2002. i travnju 2003., Plavchan, Jura i Lipscy primijetili su uzorak devet obližnjih crvenih patuljaka s spektrometrom duge valne duljine, infracrvenom kamerom na 10-metarskom teleskopu u Keck opservatoriju u Mauna Kea, Havaji. Sve ove devet zvijezda nalaze se unutar 100 svjetlosnih godina Zemlje i smatralo se da mogu posjedovati otpatke. Nijedan, međutim, nije pokazao nikakve dokaze za prisutnost tople prašine nastale sudarima planeta koje tvore.
Podržani prethodnim istraživanjima koja su se također pojavila s praznim rukama, istraživači su razmatrali po čemu se crveni patuljci razlikuju od ostalih većih, svjetlijih zvijezda koje su pronađene s naplavinama.
"Moramo razmotriti kako se prašina u tim mladim crvenim patuljcima uklanja i kamo ide", rekao je Jura, Plavčanov savjetnik za teze.
U drugim mladim, masovnijim zvijezdama? A-, F- i G-tipovi? prašina se uklanja uglavnom Poynting-Robertson-ovim povlačenjem, zračenjem i sudarima.
"Ova su prva dva procesa jednostavno neučinkovita za crvene patuljke, tako da je potrebno nešto drugo objasniti nestanak diskova otpadaka", rekao je Plavchan.
Pri povlačenju Poynting-Robertson, posljedici posebne relativnosti, prašina se polako vrti prema zvijezdi dok se ne zagrije i sublimira.
Novo vodstvo u slučaju
Plavchan, Jura i Lipscy otkrili su da postoji još jedan postupak sličan vučenju Poynting-Robertson-a koji potencijalno može riješiti slučaj nestalih diskova crvenih patuljaka: zvjezdani povlačenje vjetra.
Zvijezde poput našeg Sunca i crvenih patuljaka posjeduju zvjezdani vjetar? protoni i druge čestice koje se magnetskim poljem u vanjskim slojevima zvijezde pokreću brzinom većom od nekoliko stotina milja u sekundi i istjeraju ih u svemir. U našem vlastitom Sunčevom sustavu solarni je vjetar odgovoran za oblikovanje repova kometa i proizvodnju Aurorae Borealis na Zemlji.
Ovaj zvjezdani vjetar također može dovesti do povlačenja zrna prašine oko zvijezde. Astronomi su dugo znali za ovu vučnu silu, ali ona je manje važna od povlačenja Poynting-Robertson-a za naše Sunce. Crveni patuljci, međutim, proživljavaju jače magnetske oluje i posljedično imaju jači zvjezdani vjetar. Nadalje, rendgenski podaci pokazuju da su vjetrovi crvenog patuljaka još jači kada su zvijezde vrlo mlade i planeti se formiraju.
"Zvjezdani vjetrovi mogu" izbrisati "dokaze formiranja planeta oko crvenih patuljaka uklanjanjem prašine koja nastaje prilikom sudara koji se događaju. Bez zvjezdanih povlačenja vjetra, disk otpada još uvijek bi bio tu i moći ćemo ga vidjeti suvremenom tehnologijom “, rekao je Plavchan.
Ovo istraživanje potencijalno rješava slučaj diskova koji nedostaju, ali potrebno je više posla. Astronomi malo znaju o jačini zvjezdanih vjetrova oko mladih zvijezda i crvenih patuljaka. Iako su daljnja opažanja crvenih patuljaka iz Spitzerovog infracrvenog teleskopa podržala ovo istraživanje, ovaj slučaj neće biti zatvoren dok izravno ne izmjerimo snagu zvjezdanih vjetrova oko mladih crvenih patuljaka.
Ovo je istraživanje podneseno u Astrophysical Journal na objavljivanje, a podržano je financiranjem NASA-e.
Izvorni izvor: UCLA News Release
