Astronomi otkrivaju najveći disk koji formira planete koji smo ikada videli

Astronomi otkrivaju najveći disk koji formira planete koji smo ikada videli

Otprilike 1.000 svetlosnih godina od Zemlje, postoji kosmička struktura poznata kao IRAS 23077+6707 (IRAS 23077) koja podseća na džinovskog leptira.

Ciprian T. Berghea, astronom iz američke pomorske opservatorije, prvobitno je posmatrao strukturu 2016. godine koristeći Panoramic Survei Telescope i Rapid Response Sistem (Pan-STARRS). Na iznenađenje mnogih, struktura je godinama ostala nepromenjena, što je dovelo do toga da se neki pitaju šta bi IRAS 2307 mogao biti.

Nedavno su dva međunarodna tima astronoma izvršila dodatna zapažanja koristeći submilimetarski niz u Smithsonian Astrophisical Opservatori (SAO) na Havajima kako bi bolje razumeli IRAS 2307.

U seriji radova koji opisuju svoje nalaze, timovi su otkrili da je IRAS 23077 zapravo mlada zvezda okružena masivnim protoplanetarnim diskom krhotina, najvećim ikada primećenim. Ovo otkriće nudi novi uvid u formiranje planeta i okruženja u kojima se to dešava.

Prvi rad, koji je vodio Berghea, izveštava o otkriću da je IRAS 23077 mlada zvezda koja se nalazi u sredini onoga što je izgledalo kao ogroman disk koji formira planetu. U drugom radu, koji vodi CfA postdoc Kristina Monsch, istraživači potvrđuju otkriće ovog protoplanetarnog diska koristeći podatke Pan-STARRS-a i Submilimetarskog niza (SMA).

Prvi rad je prihvaćen za objavljivanje, dok je drugi objavljen 13. maja u The Astrophisical Journal Letters (respektivno).

Protoplanetarni diskovi su u osnovi planetarni rasadnici koji se sastoje od gasa i prašine koji su se nataložili oko novoformiranih zvezda. Vremenom, ovi diskovi postaju prstenovi dok se materijal spaja u protoplanete u određenim orbitama, gde će na kraju postati stenovite planete, gasoviti divovi i ledena tela.

Za astronome, ovi diskovi se mogu koristiti za ograničavanje veličine i mase mladih zvezda jer se rotiraju sa određenim potpisom. Nažalost, dobijanje tačnih zapažanja ovih diskova ponekad je otežano načinom na koji su orijentisani u odnosu na Zemlju.

Dok se neki diskovi pojavljuju „licem-on” tako što su potpuno vidljivi posmatračima Zemlje, neki diskovi koji formiraju planete (kao što je IRAS 23077) su vidljivi samo „na ivici“, što znači da disk zaklanja svetlost koja dolazi od matične zvezde. Ipak, tragovi prašine i gasa ovih diskova su i dalje svetli na milimetarskim talasnim dužinama – što SMA primećuje.

Kada su Pan-STARRS i SVA timovi posmatrali IRAS 23077 koristeći kombinovanu snagu svojih opservatorija, bili su prilično iznenađeni onim što su videli.

Kristina Monš, astrofizičarka SAO i postdoktorant na CfA, vodila je SMA kampanju. Kako je ispričala njihove nalaze u nedavnom saopštenju CfA:

„Nakon što smo saznali za ovaj mogući disk koji formira planetu iz podataka Pan-STARRS-a, bili smo željni da ga posmatramo pomoću SMA, što nam je omogućilo da razumemo njegovu fizičku prirodu. Ono što smo otkrili bilo je neverovatno – dokaz da je ovo najveća planeta- formirajući disk koji je ikada otkriven. Izuzetno je bogat prašinom i gasom, za koje znamo da su gradivni blokovi planeta.

„Podaci iz SMA nam nude dokaz da je ovo disk, i zajedno sa procenom udaljenosti sistema, da se rotira oko zvezde verovatno dva do četiri puta veće od našeg Sunca. Podacima SMA takođe možemo izmeriti prašinu i gas u ovom planetarnom rasadniku, za koji smo otkrili da ima dovoljno materijala da formira mnoge džinovske planete – i to na udaljenostima preko 300 puta većim od udaljenosti između Sunca i Jupitera!

Nakon što je Berghea posmatrao IRAS 23077, predložio je nadimak „Drakulin čivito“, koji je odao počast „Gomezovom hamburgeru“, još jednom protoplanetarnom disku koji je vidljiv samo na ivici.

Prvo, pošto je Berghea odrastao u regionu Transilvanije u Rumuniji, blizu mesta gde je živeo Vlad Nabijač (inspiracija za priču Brema Stokera), predložio je Drakulu.

Pošto je odrasla u Urukvaju, Bergeina koautorka Ana je predložila „čivito“, sendvič nalik na hamburger i nacionalno jelo zemlje njenih predaka. Koautor Joshua Bennett Lovell, SAO astrofizičar i SMA stipendista u CfA:

„Otkriće strukture tako proširene i svetle kao što je IRAS 23077 postavlja neka važna pitanja. Koliko smo još ovih objekata propustili? Dalje proučavanje IRAS 23077 je opravdano kako bi se istražili mogući putevi za formiranje planeta u ovim ekstremno mladim sredinama, i kako bi se ovo moglo uporediti sa populacijama egzoplaneta koje se posmatraju oko udaljenih zvezda masivnijih od našeg Sunca.“

Otkriće ovog diska takođe podstiče astronome da traže slične objekte u našoj galaksiji. Ova zapažanja bi mogla dati dragocene informacije o planetarnim sistemima u najranijoj fazi formiranja, što bi moglo dovesti do novih uvida u to kako je nastao Sunčev sistem.