Glavni AstronomijaSimuliran pogled na novo oblikovani planetarni sistem z obroči in vrzeli

Simuliran pogled na novo oblikovani planetarni sistem z obroči in vrzeli

Astronomija : Simuliran pogled na novo oblikovani planetarni sistem z obroči in vrzeli

Pri iskanju ekstra sončnih planetov se astronomi najpogosteje zanašajo na številne posredne tehnike. Med njimi sta tranzitna metoda (aka. Tranzitna fotometrija) in metoda radialne hitrosti (aka. Dopplerova spektroskopija) dve najučinkovitejši in najbolj zanesljivi (še posebej, če ju uporabljamo v kombinaciji). Žal je neposredno slikanje redko, saj je zelo težko opaziti šibko eksoplanet sredi bleščanja svoje gostiteljske zvezde.

Vendar so izboljšave na radijskih interferometrih in blizu infrardečem slikanju astronomom omogočile slikanje protoplanetarnih diskov in sklepanje po orbitah eksoplanetov. Mednarodna ekipa astronomov je s to metodo nedavno posnela slike novoustanovljivega planetarnega sistema. S preučevanjem vrzeli in obročastih struktur tega sistema je ekipa lahko postavila hipotezo o možni velikosti eksoplaneta.

Študija z naslovom "Prstani in vrzeli na disku okoli Eliasa 24, ki jo je razkrila ALMA" je bila nedavno objavljena v mesečnih obvestilih Royal Astronomical Society . Skupino je vodil Giovanni Dipierro, astrofizik z Univerze v Leicesteru, vključevali pa so člane Harvard – Smithsonian Center za astrofiziko (CfA), Skupni observatorij ALMA, Nacionalni observatorij za radio astronomijo, Inštitut za astronomijo Max-Planck, ter več univerz in raziskovalnih inštitutov.

Umetnikov vtis obkrožnega diska naplavin okoli oddaljene zvezde. Zasluge: NASA / JPL

V preteklosti so bili v mnogih protoplanetarnih sistemih prepoznani prašni obroči, njihov izvor in povezava s planetarno tvorbo pa sta predmet veliko razprav. Po eni strani so lahko posledica nabiranja prahu v določenih regijah, gravitacijskih nestabilnosti ali celo sprememb optičnih lastnosti prahu. Lahko pa so posledica planetov, ki so se že razvili, zaradi česar se prah razblini, ko gre skozi njega.

Kot sta v svoji študiji pojasnila Dipierro in njegovi sodelavci:

"Alternativni scenarij prikliče dinamično aktivne diske, na katerih so planeti že nastali ali so v akciji tvorbe. Vgrajeni planet bo vzbujal valove gostote v okoliškem disku, ki bodo nato odlagali svoj kotni zagon, ko se bodo razpršili. Če je planet dovolj masiven, izmenjava kotnega utripa med valovi, ki jih planet ustvari, in diskom povzroči nastanek ene same ali več vrzeli, katerih morfološke značilnosti so tesno povezane z lokalnimi pogoji diska in lastnostmi planeta.

Za potrebe študije je skupina uporabila podatke iz opazovanja cikla 2 velikega milimetra / podmilimeter (ALMA) iz cikla 2 AMA, ki se je začelo junija 2014. Tako so si lahko slikali prah okoli Elias 24 z ločljivostjo približno 28 AU (torej 28-krat večja razdalja med Zemljo in Soncem). Našli so dokaze o vrzeli in obročih, ki so lahko znak orbite planeta.

Na podlagi tega so zgradili model sistema, ki je upošteval maso in lokacijo tega potencialnega planeta ter kako naj bi se distribucija in gostota prahu razvijala. Kot navajajo v svoji študiji, njihov model precej dobro reproducira opazovanja prašnega obroča in napovedujejo, da bo v štiridesetih štiri tisoč letih prisotna Jupitrovemu plinskemu velikanu:

Ugotovimo, da je emisija prahu na disku skladna s prisotnostjo vgrajenega planeta z maso? 0, 7? M J v orbitalnem polmeru ? 60? Au zemljevida svetlosti površine našega diskovnega modela zagotavlja razumno ujemanje z režami in obroči podobnimi strukturami, opaženimi v Eliasu 24, s povprečnim odstopanjem približno 5?% opazovanih tokov okoli območja reže.

Najostrejša slika, ki jo je kdaj posnel ALMA in prikazuje protoplanetarni disk, ki obdaja mlado zvezdo HL Tauri. Zasluge: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)

Ti rezultati potrjujejo sklep, da vrzeli in obroči, ki so jih opazili pri najrazličnejših mladih obkrožnih diskih, kažejo na prisotnost planetov v orbiti. Kot je navedla ekipa, je to skladno z drugimi opažanji protoplanetarnih diskov in lahko pomaga osvetliti proces oblikovanja planetov.

Slika, ki izhaja iz nedavnih opazovanj z visoko ločljivostjo in visoko občutljivostjo protoplanetarnih diskov, je, da v velikem obsegu diskov z različno maso in starostjo prevladujejo vrzeli in obroči, sklenejo. Najbolj visoke ločljivosti in visokozmogljive ALMA slike emisij toplotnih in toplotnih vodov ter visokokakovostni podatki o razpršitvi bodo v pomoč pri iskanju nadaljnjih dokazov o mehanizmih njihovega nastanka.

Eden najtežjih izzivov pri preučevanju tvorbe in razvoja planetov je dejstvo, da astronomi tradicionalno ne morejo videti procesov v akciji. Toda zahvaljujoč izboljšavam instrumentov in zmožnosti preučevanja zunaj sončnih zvezdnih sistemov so astronomi lahko videli sistem s na različnih točkah procesa tvorbe.

To pa nam pomaga izpopolniti naše teorije o nastanku Osončja in nam lahko nekega dne omogoči natančno predvidevanje, kakšne vrste sistemov se lahko oblikujejo v sistemih mladih zvezd.

Nadaljnje branje: CfA, MNRAS

Kategorija:
Recenzija knjige: Sedmo pristajanje - vrnitev na Luno, tokrat za bivanje
SpaceX je pravkar predstavil 60 satelitov za svojo konstelacijo Starlink. Ponudniki internetnih storitev bi morali biti zelo zaskrbljeni.