ALMA uchwyciła formowanie się planet

Astronomowie za pomocą Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) zaobserwowali miejsce formowania się nowych planet, wykrywając wysokie stężenie ziaren pyłu, materiału tworzącego nowe światy.

.Naukowcy z Max Planck Institute for Astronomy, pod kierownictwem Kiyoaki Doi, przeprowadzili obserwacje dysku protoplanetarnego wokół młodej gwiazdy o nazwie PDS 70 na długości fali 3 mm przy użyciu ALMA.

Obiekt zawiera dwie znane planety, a nowe obserwacje ALMA ujawniły lokalne nagromadzenie ziaren pyłu poza orbitami znanych już globów. Odkrycie to sugeruje zdaniem badaczy, że już uformowane światy gromadziły materiał co potencjalne mogło ułatwić formowanie się kolejnej planety. Badanie „Asymmetric Dust Accumulation of the PDS 70 Disk Revealed by ALMA Band 3 Observations”, które zostało opublikowane w czasopiśmie Astrophysical Journal Letters, pomaga lepiej zrozumieć powstawanie układów planetarnych składających się z wielu globów, takich jak Układ Słoneczny.

Do tej pory zidentyfikowano ponad 5 tysięcy planet poza Układem Słonecznym. W niektórych przypadkach tworzą one układy planetarne składające się z wielu planet. Astronomowie uważają, że planety te powstają z małych ziaren pyłu w dyskach protoplanetarnych otaczających młode gwiazdy. Jednak sposób, w jaki ten materiał gromadzi się lokalnie i prowadzi do powstawania układów planetarnych, pozostawał tajemnicą dla naukowców.

.PDS 70 jest jedynym znanym obiektem niebieskim z już uformowanymi planetami, potwierdzonymi przez obserwacje optyczne i w podczerwieni, w obrębie dysku protoplanetarnego. Obserwacje dalszego rozkładu ziaren pyłu wokół tej gwiazdy może zapewnić wgląd w to, w jaki sposób już uformowane globy oddziałują z otaczającym dyskiem protoplanetarnym i potencjalnie wpływają na późniejsze formowanie się kolejnych planet.

Poprzednie obserwacje za pomocą ALMA ujawniły emisję w kształcie pierścienia z ziaren pyłu poza orbitami istniejących już planet. Jednak, jak tłumacza astronomowie, źródło emisji może być optycznie gęste (nieprzezroczyste, z ziarnami pyłu po bliższej stronie przesłaniającymi te za nimi), a obserwowany rozkład może nie odzwierciedlać dokładnego rozmieszczenia materiału.

Naukowcy przeprowadzili obserwacje dysku protoplanetarnego wokół PDS 70 na długości fali 3 mm za pomocą ALMA, to pasmo zapewniło dokładniejsze wskazanie rozkładu ziaren pyłu.

Nowe badania przy 3 mm wykazały inny rozkład niż poprzednie obserwacje, na długości fali 0,87 mm i ujawniły, że materiał jest skoncentrowany w określonym kierunku w pierścieniu poza istniejącymi już planetami. Sugeruje to, zdaniem astronomów, że ziarna pyłu, budulec globów, gromadzi się w wąskim obszarze i tworzą lokalne skupisko.

Grudki pyłu poza planetami sugerują, że już uformowane światy oddziałują z otaczającym je dyskiem, koncentrując materiał w wąskim obszarze na zewnętrznej krawędzi ich orbit. Badacze zakładają, że dzięki temu mogą powstać kolejne ciała niebieskie w ukąłdzie.

Powstawanie układów planetarnych, takich jak Układ Słoneczny, zdaniem naukowców, można wyjaśnić poprzez sekwencyjne formowanie się planet od wewnątrz na zewnątrz poprzez powtarzanie procesu. W ramach nowego badania zaobserwowano, w jaki sposób już uformowane globy oddziałują z otoczeniem i wyzwalają formowanie się kolejnych planet, co pozwala astronomom lepiej zrozumieć ewolucję układów planetarnych.

.„Obiekt niebieski składa się z wielu elementów, z których każdy emituje promieniowanie o różnych długościach fal. Tak więc obserwacja tej samej struktury na wielu długościach fal oferuje unikalną perspektywę. W PDS 70 planety zostały odkryte na długościach fal optycznych i podczerwonych, podczas gdy dysk protoplanetarny był obserwowany na długościach fal milimetrowych” – podsumowuje Kiyoaki Doi.

Oprac. EG