Podľa hypotézy hmloviny sa hviezdy a ich systémy planét tvoria z obrovských oblakov prachu a plynu. Po podrobení gravitačného zrútenia v strede (ktoré vytvára hviezdu), zostávajúca hmota potom vytvorí na obežnej dráhe okolo tohto disku akrečný disk. V priebehu času je táto záležitosť privádzaná do hviezdy - čo jej umožňuje, aby sa stala masívnejšou - a tiež vedie k vytvoreniu systému planét.
A až do tohto týždňa bola hypotéza hmloviny presne taká. Vzhíadom na vzdialenosi a na skutoćnosi, że vytvorenie hviezdnych systémov trvá miliardy rokov, je możnosi svedćii o tomto postupe v rôznych etapách pomerne zlożitá. Ale vďaka úsiliu tímu vedcov z USA a Taiwanu astronómovia teraz zachytili prvý jasný obraz mladej hviezdy obklopenej narastajúcim diskom.
Ako vysvetlili vo svojej publikácii „Prvá detekcia rovníkovej tmavej prachovej uličky v protostelárnom disku pri submilimetrovej vlnovej dĺžke“, ktorá bola nedávno uverejnená v časopise Pokroky vo vede - tieto disky je ťažké rozlíšiť priestorovo kvôli ich malým rozmerom. Použitím Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), ktoré ponúka bezprecedentné rozlíšenie, sa však podarilo rozložiť hviezdny disk a podrobne ho študovať.
Dotyčný protostelárny systém je známy ako HH 212, systém mladých hviezd (40 000 rokov), ktorý sa nachádza v súhvezdí Orion, približne 1300 svetelných rokov od Zeme. Tento hviezdny systém je známy svojim silným bipolárnym prúdom - t. J. Súvislými tokmi ionizovaného plynu z jeho pólov - o ktorých sa predpokladá, že spôsobuje účinnejšie hromadenie hmoty. Vďaka svojmu veku a polohe vzhľadom na Zem bol tento protostarový systém v minulosti obľúbeným cieľom astronómov.
V podstate skutočnosť, že je stále v ranej fáze formácie (a skutočnosť, že ju možno vidieť na okraji), robí z hviezdneho systému ideálne riešenie pre štúdium vývoja hviezd s nízkou hmotnosťou. Predchádzajúce vyhľadávanie však malo maximálne rozlíšenie 200 AU, čo znamenalo, že astronómovia dokázali získať iba náznak malého zaprášeného disku. Tento disk sa javil ako sploštená obálka, špirálovitá smerom k protostar v strede.
Ale s rozlíšením ALMA (8 AU alebo 25-krát vyšším) bol výskumný tím nielen schopný detegovať akrečný disk, ale tiež dokázal priestorovo vyriešiť svoje prachové emisie na submilimetrovej vlnovej dĺžke. Ako uviedol Chin-Fei Lee - výskumný pracovník Inštitútu astronómie a astrofyziky Academia Sinica (ASIAA) na Taiwane a hlavný autor novín, uviedol v tlačovej správe ALMA:
„Je také úžasné vidieť takú podrobnú štruktúru veľmi mladého akrečného disku. Astronómovia už mnoho rokov hľadajú akrečné disky v najskoršej fáze formovania hviezd, aby určili ich štruktúru, spôsob ich formovania a spôsob, akým prebieha akrečný proces. Teraz, keď používame ALMA s plnou silou rozlíšenia, nielen detekujeme akréčný disk, ale podrobne ho tiež vyriešime, najmä jeho vertikálnu štruktúru. “
Pozorovali disk, ktorý má polomer zhruba 60 astronomických jednotiek, ktorý je o niečo väčší ako vzdialenosť od Slnka a vonkajšieho okraja Kuiperovho pásu (50 AU). Tiež poznamenali, že disk bol zložený zo silikátových minerálov, železa a iných medzihviezdnych materiálov a pozostával z prominentnej rovníkovej tmavej vrstvy, ktorá bola vložená medzi dve svetlejšie vrstvy.
Tento kontrast medzi svetlými a tmavými úsekmi bol spôsobený relatívne nízkymi teplotami a vysokou optickou hĺbkou v blízkosti stredovej roviny disku. Medzitým vrstvy nad a pod strednou rovinou vykazovali väčšiu absorpciu ako v optických, tak blízko infračervených vlnových dĺžkach. Vzhľadom na tento vrstvený vzhľad to výskumný tím opísal ako „hamburger“.
Tieto pozorovania sú vzrušujúcou správou pre astronomickú komunitu, nielen preto, že sú prvé. Okrem toho tiež predstavujú novú príležitosť študovať malé disky okolo najmladších protostarov. A s takými druhmi snímania s vysokým rozlíšením, ktoré pravdepodobne vytvára ALMA a ďalšie ďalekohľady budúcej generácie, budú môcť astronómovia vytvárať nové a silnejšie obmedzenia na teórie týkajúce sa formovania disku.
Ako uviedol Zhi-Yun Li z University of Virginia (spoluautor štúdie):
„V najskoršej fáze tvorby hviezd existujú teoretické ťažkosti s výrobou takého disku, pretože magnetické polia môžu spomaliť rotáciu zrútiaceho sa materiálu a zabrániť tak vytvoreniu takého disku okolo veľmi mladej protostar. Toto nové zistenie naznačuje, že spomaľujúci účinok magnetických polí pri tvorbe diskov nemusí byť taký efektívny, ako sme si mysleli predtým. “
Šanca sledovať hviezdy a planetárne systémy v ich najskoršej fáze formácie a možnosť otestovať naše teórie o tom, ako sa to všetko robí? Určite nie niečo, čo sa deje každý deň!
A nezabudnite si užiť toto video pozorovania, s láskavým dovolením spoločnosti ALMA a rozprávané Dr. Lee:
