Európske južné observatórium (ESO) vydalo ohromujúcu zbierku obrazov obehových diskov, ktoré obklopujú mladé hviezdy. Snímky boli zachytené pomocou prístroja SPHERE (Spectro-Polarimetric High-kontrast Exoplanet REsearch) na veľmi veľkom ďalekohľade ESO (VLT) v Čile. Už nejaký čas sa zaoberáme obrázkami obehových diskov, ale táto zbierka odhaľuje fascinujúce množstvo tvarov, ktoré tieto disky dokážu mať.
Máme všeobecne akceptovaný model formovania hviezd podporený rozsiahlymi dôkazmi, vrátane obrázkov, ako sú tie z ESO. Model začína oblakom plynu a prachu nazývaného obrovský molekulárny oblak. V tomto oblaku sa začne zhlukovať vrecko plynu a prachu. Nakoniec, pretože gravitácia spôsobuje, že materiál klesá dovnútra, vrecko sa stáva masívnejším a pôsobí ešte gravitačnejšie. Stále sa nasáva viac plynu a prachu.
Materiál, ktorý padá, tiež dáva určitému uhlovému momentu kapsu, ktorá spôsobuje rotáciu. Keď sa nahromadí dostatok materiálu, fúzia sa zapáli a zrodí sa hviezda. V tom okamihu je v oblaku proto-hviezda, pričom v rotujúcom krúžku okolo proto-hviezdy zostáva zvyšný nepoužitý plyn a prach. Ten, ktorý zostal nad rotujúcim krúžkom, sa nazýva kruhový disk, z ktorého sa nakoniec tvoria planéty.
Existujú aj iné obrázky obehových diskov, ktoré však bolo ťažké zachytiť. Na zobrazenie akéhokoľvek množstva detailov na diskoch je potrebné blokovať svetlo hviezdy v strede disku. Tu prichádza SPHERE.
Spoločnosť SPHERE bola pridaná do veľmi veľkého ďalekohľadu ESO v roku 2014. Primárnou úlohou je priamo snímať exoplanety, ale má tiež schopnosť zachytiť obrázky obehových diskov. Za týmto účelom sa oddeľujú dva typy svetla: polarizované a nepolárne.
Svetlo prichádzajúce priamo z hviezdy - na týchto obrázkoch je mladá hviezda stále obklopená obvodovým diskom - nie je polarizované. Ale akonáhle je toto svetlo rozptýlené materiálom na samotnom disku, svetlo sa stane polarizovaným. SPHERE, ako už názov napovedá, dokáže oddeliť dva typy svetla a izolovať iba svetlo od disku. Týmto spôsobom nástroj zachytáva také fascinujúce obrazy diskov.
Odkedy bolo jasné, že exoplanety nie sú zriedkavé a že väčšina hviezd - možno všetky hviezdy - ich obiehajú okolo planét, pochopenie tvorby slnečnej sústavy sa stalo horúcou témou. Problém bol v tom, že ho v reálnom čase skutočne nevidíme. Môžeme sa pozrieť na našu vlastnú Slnečnú sústavu a ďalšie plne formované a hádať, ako sa vytvorili. Ale formácia planéty je skrytá vo vnútri týchto oblých hviezd. Vidieť na týchto diskoch je rozhodujúce pre pochopenie prepojenia medzi vlastnosťami disku samotného a planétami, ktoré sa tvoria v systéme.
Disky zobrazené v tejto zbierke sú väčšinou zo štúdie s názvom DARTTS-S (Disky okolo T Tauri Stars with SPHERE). Hviezdy Tauri sú mladé hviezdy mladšie ako 10 miliónov rokov. V tom veku sú planéty stále v procese formovania. Hviezdy sú od Zeme vzdialené 230 až 550 svetelných rokov. Z astronomického hľadiska je to celkom blízko. Oslepujúce jasné svetlo hviezd však stále veľmi sťažuje zachytenie slabého svetla diskov.
Jeden z obrázkov nie je hviezdou T Tauri a nepochádza zo štúdie DARTTS-S. Disk okolo hviezdy GSC 07396-00759 na vyššie uvedenom obrázku pochádza z prieskumu SHINE (prieskum SpHere INfrared for Exoplanets), hoci samotné obrázky boli zachytené pomocou SPHERE. GSC 07396-00759 je červená hviezda, ktorá je súčasťou systému s viacerými hviezdami, ktorý bol súčasťou štúdie DARTTS-S. Je zarážajúce, že červená hviezda je v rovnakom veku ako hviezda T TAURI v rovnakom systéme, ale prsteň okolo červenej hviezdy je oveľa rozvinutejší. Prečo sú dva disky okolo dvoch hviezd v rovnakom veku navzájom odlišné, pokiaľ ide o časový rozsah a vývoj, je hádanka, a je jedným z dôvodov, prečo chcú astronómovia študovať tieto disky oveľa podrobnejšie.
Môžeme študovať našu vlastnú slnečnú sústavu a pozerať sa na polohy a vlastnosti planét a asteroidového pásu a Kuiperovho pásu. Z toho sa môžeme pokúsiť uhádnuť, ako sa to všetko vytvorilo, ale naša jediná šanca pochopiť, ako sa to všetko spojilo, je pozrieť sa na ďalšie mladšie solárne systémy, ako sa formujú.
Nástroj SPHERE a ďalšie budúce nástroje, ako napríklad James Webb Space Telescope, nám umožnia nahliadnuť do kruhovitých diskov okolo iných hviezd a odhaliť podrobnosti planetárnej formácie. Tieto nové obrázky od spoločnosti SPHERE sú vzrušujúcou chuťou detailov a rozmanitosti, ktorú môžeme očakávať.
