Dyski protoplanetarne mogą mieć inny kształt niż sądzono

Astronomowie odkryli, że dyski protoplanetarne, miejsca, gdzie formują się planety, mogą mieć nieco inny kształt niż zakładano. Dowody wskazują, że nie są one spokojne i płaskie, a raczej przybierają wykrzywione formy i są mniej uporządkowane.

.W ramach nowego badania, naukowcy z Queen Mary University of London, wykorzystując interferometr radiowy Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), odkryli przekonujące dowody na to, że wiele dysków protoplanetarnych, miejsc narodzin planet, jest w rzeczywistości delikatnie wypaczonych, co przypomina delikatne ich falowanie. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Astrophysical Journal Letters.

Te niewielkie zagięcia i skręcenia w płaszczyźnie dysku, często o zaledwie kilka stopni, zdaniem astronomów, wykazują podobieństwo do niewielkich przechyłów obserwowanych wśród planet w Układzie Słonecznym. Sugeruje to, że początkowe warunki panujące w układach planetarnych mogą być znacznie mniej uporządkowane niż wcześniej sądzono, co może wpływać na to, jak planety rosną i osiadają na swoich ostatecznych orbitach.

„Wyniki sugerują, że dyski protoplanetarne są lekko wypaczone. Byłaby to spora zmiana w sposobie, w jaki rozumiemy te obiekty i miałoby to wiele konsekwencji dla formowania się planet. Szczególnie interesujące jest to, że kilka stopni przekrzywienia jest podobne do różnic w nachyleniu między planetami naszego Układu Słonecznego” – mówi Andrew Winter z Queen Mary University of London.

Naukowcy, odkryli zmiany kształtu w dyskach protoplanetarnych, analizując przesunięcia Dopplera – niewielkie zmiany w falach radiowych emitowanych przez cząsteczki tlenku węgla (CO) wirujące w tych strukturach. Zmiany te działają jak kosmiczny prędkościomierz, ujawniając dokładny ruch gazu. W ramach programu o nazwie exoALMA, naukowcy wykorzystali największy interferometr radiowy do zmapowania prędkości gazu w dyskach protoplanetarnych z niespotykaną dotąd szczegółowością. Dokładnie modelując te skomplikowane wzory, byli w stanie wykryć, kiedy różne regiony tych struktur kosmicznych były lekko przechylone, ujawniając w ten sposób wypaczenia.

„Odkryta występująca w dyskach niewspółosiowość może być powszechnym wynikiem formowania się gwiazd i planet, jednak nie wiemy dokładnie z czego ona wynika” – podkreśla Andrew Winter.

Astronomowie nie są pewni, dlaczego dyski protoplanetarne są wykrzywione. Jednak badania pokazują, że te delikatne wypaczenia, często przechylające się o zaledwie pół stopnia do dwóch stopni, mogą naturalnie wyjaśniać wiele wzorów obserwowanych w ruchu gazu w tych strukturach. Naukowcy sugerują również, że zniekształcenia te mogą być odpowiedzialne za tworzenie wzorów spiralnych i niewielkich zmian temperatury w tych miejscach narodzin planet.

.Jeśli te wypaczenia są ważnym czynnikiem wpływającym na to, jak gaz porusza się w dysku, zdaniem naukowców, może to zmienić rozumienie procesów, w których planety formują się i osiadają na swoich ostatecznych orbitach. Natura tych zniekształceń wydaje się być powiązana z tym, ile materiału młoda gwiazda aktywnie przyciąga do swojego centrum. Wskazuje to na związek między centralnymi regionami dysku, a jego zewnętrznymi obszarami, gdzie tworzą się planety.

Oprac. EG