Obrazový kredit: UA
Astronómovia z Arizonskej univerzity použili novú techniku nazývanú „nulová interferometria“ na odhalenie planétového disku okolo novo sa formujúcej hviezdy. Táto nulová technika funguje tak, že kombinuje svetlo z centrálnej hviezdy takým spôsobom, že sa vyruší. To umožňuje pozorovať slabé predmety, ako je prach a planéty. Planéta je pravdepodobne niekoľkonásobne väčšia ako hmotnosť Jupitera a obieha svoju hviezdu asi 1,5 miliardy kilometrov.
Astronómovia z University of Arizona prvýkrát použili novú techniku nazývanú „nulová interferometria“ na sondovanie prachového disku okolo mladej blízkej hviezdy. Potvrdili nielen to, že mladá hviezda má protoplanetárny disk - veci, z ktorých sa rodia solárne systémy -, ale objavili medzeru v disku, čo je silným dôkazom formujúcej sa planéty.
"Je veľmi vzrušujúce nájsť hviezdu, o ktorej si myslíme, že by mala tvoriť planéty, a skutočne vidieť dôkazy o tom, že sa to deje," uviedol astronóm UA Philip Hinz.
"Pointa je, že sme nielen potvrdili hypotézu, že táto mladá hviezda má protoplanetárny disk, našli sme dôkazy, že na tomto disku sa vytvára obrovský protoplanet typu Jupiter," uviedol Wilson Liu, doktorand a vedecký asistent projekt.
"Existujú dôkazy, že táto hviezda je na vrchole toho, aby sa z nej stala hviezda hlavnej sekvencie," dodala Liu. "V podstate chytíme hviezdu, ktorá je práve v momente, keď sa staneme hviezdou s hlavnou sekvenciou, a vyzerá to, že je zachytená v procese formovania planét."
Hviezdy hlavnej sekvencie sú tie ako naše slnko, ktoré spaľujú vodík na svojich jadrách.
Začiatkom tohto roka si Hinz a Liu uvedomili, že pozorovania HD 100546 pri termálnych alebo stredne infračervených vlnových dĺžkach ukázali, že hviezda mala prachový disk.
Nájdenie slabých prachových diskov je „podobné tomu, ako nájsť zapálenú baterku pri Arizonskom štadióne, keď sú zapnuté svetlá,“ povedal Liu.
Technika nulovania kombinuje hviezdne svetlo tak, že je zrušená a vytvára tmavé pozadie, na ktorom by normálne bol obrázok hviezdy. Pretože HD 100546 je taká mladá hviezda, jej prachový disk je stále relatívne jasný, asi taký jasný ako samotná hviezda. Technika nulovania je potrebná na rozlíšenie toho, čo svetlo pochádza od hviezdy, ktorú je možné potlačiť, a čo pochádza z predĺženého prachového disku, ktorý nulling potlačuje.
Astronómovia Hinz a UA Michael Meyer, Eric Mamajek a William Hoffmann sa zúčastnili na pozorovaniach v máji 2002. Používali BLINC, jediný rušiaci interferometer na svete, spolu s MIRAC, najmodernejšou stredo-infračervenou kamerou, na Magellanovom ďalekohľadu s priemerom 6,5 metra (21 stôp) v Čile, ktorý študoval zhruba 10 miliónov rokov starú hviezdu na oblohe na južnej pologuli.
Prach v diskoch okolo hviezd je spravidla rovnomerne rozložený, pričom vytvára súvislý, sploštený, obiehajúci oblak materiálu, ktorý je horúci na vnútornej hrane, ale studenú väčšinu vzdialenosti od chladného vonkajšieho okraja.
"Redukcia údajov bola dosť komplikovaná, že sme si až neskôr uvedomili, že na disku je vnútorná medzera," poznamenal Hinz.
„Uvedomili sme si, že disk sa objavil približne v rovnakej veľkosti na teplejších (10 mikrónových) vlnových dĺžkach a na chladnejších (20 mikrónových) vlnových dĺžkach. Jediný spôsob, ako to môže byť, je, ak existuje vnútorná medzera. “
Najpravdepodobnejším vysvetlením tejto medzery je to, že je vytvorené gravitačným poľom obrovského protoplanetu = AD, ktorý by mohol byť niekoľkokrát masívnejší ako Jupiter. Vedci sa domnievajú, že protoplanet môže obiehať okolo hviezdy asi v 10 AU. (AU alebo astronomická jednotka je vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom. Jupiter je asi 5 AU od Slnka.)
Astronómovia z Holandska a Belgicka predtým používali Infračervené vesmírne observatórium na štúdium HD 100546, čo je 330 svetelných rokov od Zeme. Okolo hviezdy zistili prach podobný kométe a dospeli k záveru, že by to mohol byť protoplanetárny disk. Ale európsky vesmírny ďalekohľad bol príliš malý na to, aby jasne videl prach obklopujúci hviezdu.
Hinz, ktorý vyvinul BLINC, používal rušivý interferometer s dvoma 6,5-metrovými teleskopy za posledné tri roky pre svoj prieskum blízkych hviezd pri hľadaní protoplanetárnych systémov. Okrem Magellanovho ďalekohľadu, ktorý pokrýva južnú pologuľu, používa Hinz 6,5-metrovú UA / Smithsonian MMT na vrchu Mount Hopkins, Ariz., Pre oblohu severnej pologule. = 20
Hinz vyvinul BLINC ako demonštráciu technológie pre misiu Terrestrial Planet Finder, ktorú pre NASA riadi Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia. NASA, ktorá financuje Hinzov prieskum, podporuje výskum formovania slnečnej sústavy v rámci svojho programu Origins a je vývoj nulovej interferometrie pre vyhľadávač pozemských planét.
"Nulová interferometria je veľmi vzrušujúca, pretože je to jedna z mála technológií, ktoré dokážu priamo zobraziť okolité prostredie," uviedol Liu.
Použitie kamery MIRAC, vyvinutej Williamom Hoffmannom a ďalšími, bolo dôležité, pretože je citlivá na stredné infračervené vlnové dĺžky, uviedol Hinz. Astronómovia sa budú musieť pozerať do stredných infračervených vlnových dĺžok, ktoré zodpovedajú priestorovým teplotám, aby našli planéty s tekutou vodou a možný život, uviedol.
Hinzov prieskum zahŕňa HD 100546 a ďalšie hviezdy „Herbig Ae“, ktoré sú mladými hviezdami vo všeobecnosti mohutnejšie ako naše slnko, ale ešte nie sú hviezdami hlavnej sekvencie poháňanými jadrovou fúziou.
Hinz a Liu plánujú pozorovať stále zrelé hviezdne systémy, hľadajúc stále slabšie obehové prachové disky a planéty, pretože neustále zdokonaľujú rušivé interferometrické a adaptívne optické technológie. Adaptívna optika je technika, ktorá eliminuje účinky žiariacej atmosféry Zeme z hviezd.
Hinz a iní na observatóriu UA Steward Observatory navrhujú rušiaci interferometer pre Veľký ďalekohľad, ktorý v roku 2005 uvidí oblohu pomocou dvoch zrkadiel s priemerom 8,4 metra (27 stôp) na Mount Graham v Arizone.
Pôvodný zdroj: UA News
