Conform Ipotezei Nebuloase, stelele și sistemele lor de planete se formează din nori uriași de praf și gaze. După ce a suferit un colaps gravitațional la centru (care creează steaua), materia rămasă apoi formează un disc de acreție pe orbita din jurul acesteia. În timp, această materie este alimentată stelei - permițându-i să devină mai masivă - și duce, de asemenea, la crearea unui sistem de planete.
Și până în această săptămână, ipoteza Nebula a fost tocmai asta. Având în vedere distanța implicată și faptul că formarea sistemelor stelare durează miliarde de ani, fiind capabil să asistați la procesul în diferite etape este destul de dificil. Dar, datorită eforturilor echipei de cercetători din SUA și Taiwan, astronomi au capturat acum prima imagine clară a unei stele tinere înconjurată de un disc de acreție.
După cum au explicat în lucrarea lor - „Prima detecție a liniei ecuatoriale de praf întunecat într-un disc protostelar la lungimea de undă a submillimetrului”, care a fost publicată recent în jurnal Avansuri științifice - aceste discuri sunt greu de rezolvat spațial din cauza dimensiunilor mici. Cu toate acestea, prin utilizarea Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) - care oferă o rezoluție fără precedent - au reușit să rezolve discul unei stele și să o studieze în detaliu.
Sistemul protostelar în cauză este cunoscut sub numele de HH 212, un sistem stelar tânăr (40.000 de ani) situat în constelația Orion, la aproximativ 1300 de ani lumină de Pământ. Acest sistem stelar se remarcă pentru puternicul său jet bipolar - adică fluxurile continue de gaz ionizat de la polii săi - despre care se crede că va determina acumularea de substanțe mai eficient. Datorită vârstei și poziției sale în raport cu Pământul, acest sistem protostar a fost o țintă populară pentru astronomii din trecut.
Practic, faptul că se află încă într-o fază incipientă de formare (și faptul că poate fi privit marginal) face ca sistemul stelelor să fie ideal pentru studierea evoluției stelelor cu masă joasă. Cu toate acestea, căutările anterioare au avut o rezoluție maximă de 200 UA, ceea ce însemna că astronomii au fost capabili să obțină doar un indiciu al unui mic disc prăfuit. Acest disc a apărut ca un plic aplatizat, în spirală către protostarul din centru.
Dar, cu rezoluția ALMA (8 UA, sau de 25 de ori mai mare), echipa de cercetare nu a fost numai capabilă să detecteze discul de acumulare, dar a reușit să rezolve spațial emisiile de praf la lungimea de undă a submillimetrului. După cum a declarat Chin-Fei Lee - un coleg de cercetare la Institutul Academica Sinica de Astronomie și Astrofizică (ASIAA) din Taiwan și autorul principal al lucrării - într-un comunicat de presă ALMA:
„Este atât de uimitor să vezi o structură atât de detaliată a unui disc de acumulare foarte tânăr. Timp de mai mulți ani, astronomii au căutat discuri de acumulare în cea mai timpurie fază a formării stelelor, pentru a determina structura lor, modul în care sunt formate și modul în care are loc procesul de acreție. Acum, folosind ALMA cu puterea sa completă de rezoluție, nu numai că detectăm un disc de acreție, dar îl rezolvăm, în special structura sa verticală, în detaliu. "
Ceea ce au observat a fost un disc care are o rază de aproximativ 60 de unități astronomice, care este puțin mai mare decât distanța de la Soare și marginea exterioară a centurii Kuiper (50 UA). Ei au remarcat, de asemenea, că discul a fost compromis cu minerale de silicat, fier și alte materii interstelare și a constat într-un strat proeminent ecuatoriu întunecat, care a fost pus între două straturi mai strălucitoare.
Acest contrast între secțiuni de lumină și întuneric s-a datorat temperaturilor relativ scăzute și adâncimii optice mari în apropierea planului central al discului. Între timp, straturile de deasupra și dedesubtul planului central au arătat o absorbție mai mare atât în lungimile de undă ale luminii optice, cât și în cele infraroșii aproape. Datorită acestui aspect stratificat, echipa de cercetare a descris-o ca fiind „un hamburger”.
Aceste observații sunt vești interesante pentru comunitatea astronomică și nu doar pentru că sunt o primă. În plus, ele reprezintă și o nouă oportunitate de a studia micile discuri în jurul celor mai tineri protostari. Și cu tipurile de imagistică de înaltă rezoluție realizate posibil de ALMA și de alte telescoape de generație următoare, astronomii vor putea să pună restricții noi și mai puternice pe teoriile referitoare la formarea discului.
După cum a spus Zhi-Yun Li, de la Universitatea din Virginia (coautorul studiului):
„În cea mai timpurie fază a formării stelelor, există dificultăți teoretice în producerea unui astfel de disc, deoarece câmpurile magnetice pot încetini rotirea materialului care se prăbușește, împiedicând astfel un disc să se formeze în jurul unui protostar foarte tânăr. Această nouă constatare implică faptul că efectul retardant al câmpurilor magnetice în formarea discului poate să nu fie la fel de eficient cum am crezut înainte. "
O șansă de a urmări stelele și sistemele planetare în prima lor fază de formare și o șansă să ne testăm teoriile despre cum s-a făcut totul? Categoric nu este ceva care se întâmplă în fiecare zi!
Și asigurați-vă că vă puteți bucura de acest videoclip cu observația, amabilitatea ALMA și relatată de Dr. Lee:
