Според хипотезата за мъглявините звезди и техните системи от планети се образуват от гигантски облаци прах и газ. След претърпяване на гравитационния срив в центъра (което създава звездата), останалата материя след това образува аккреционен диск в орбита около него. С течение на времето тази материя се подава към звездата - което й позволява да стане по-масивна - и също води до създаването на система от планети.
И до тази седмица хипотезата за мъглявината беше точно това. Като се има предвид разстоянието и фактът, че формирането на звездни системи отнема милиарди години, да бъдем свидетели на процеса на различни етапи е доста трудно. Но благодарение на усилията на екип от изследователи от САЩ и Тайван, астрономите са заснели първия ясен образ на млада звезда, заобиколена от акредиращ диск.
Както обясниха в своя документ - „Първо откриване на екваториална тъмна прахова лента в протостеларен диск с дължина на вълната на субмилиметър“, която наскоро беше публикувана в списанието Научен напредък - тези дискове са трудно разрешими пространствено поради малките си размери. Въпреки това, използвайки Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) - който предлага безпрецедентна разделителна способност - те успяха да разрешат диска на звездата и да я изучат подробно.
Въпросната протозвездна система е известна като HH 212, млада звездна система (на възраст 40 000 години), разположена в съзвездието Орион, приблизително на 1300 светлинни години от Земята. Тази звездна система е известна със своята мощна биполярна струя - т.е. непрекъснатите потоци на йонизиран газ от нейните полюси - което се смята, че причинява по-ефикасното й отделяне на материята. Поради своята възраст и положението си спрямо Земята, тази протостар система е била популярна мишена за астрономите в миналото.
По същество фактът, че тя все още е в ранна фаза на формиране (и фактът, че може да се гледа на ръба), правят звездната система идеална за изучаване на еволюцията на звездите с ниска маса. Предишните търсения обаче имаха максимална резолюция от 200 AU, което означаваше, че астрономите могат да получат само намек за малък прашен диск. Този диск се появи като сплескан плик, спираловиден към протостар в центъра.
Но с резолюцията на ALMA (8 AU или 25 пъти по-висока), изследователският екип не само успя да открие диска за натрупване, но и да разреши пространствено своите прахови емисии при субмилиметрова дължина на вълната. Както заяви Чин-Фей Лий - научен сътрудник в Института по астрономия и астрофизика на Академия Синика (ASIAA) в Тайван и водещ автор на документа - в съобщение до прессъобщението на ALMA:
„Толкова е невероятно да видиш толкова подробна структура на много млад акредиращ диск. Дълги години астрономите търсят дискове за аккреция в най-ранната фаза на образуване на звезди, за да определят структурата им, как се формират и как протича процесът на акредиране. Сега използвайки ALMA с пълната си мощност на разделителна способност, ние не само засичаме декретен диск, но и го разрешаваме, особено неговата вертикална структура, подробно. "
Това, което те наблюдаваха, беше диск с радиус от около 60 астрономически единици, което е малко по-голямо от разстоянието от Слънцето и външния ръб на пояса на Койпер (50 AU). Те също така отбелязаха, че дискът е компрометиран от силикатни минерали, желязо и други междузвездни материи и се състои от виден екваториален тъмен слой, който беше запечатан между два по-светли слоя.
Този контраст между светли и тъмни участъци се дължи на сравнително ниски температури и висока оптична дълбочина в близост до централната равнина на диска. Междувременно слоевете над и под централната равнина показаха по-голяма абсорбция както в оптичните, така и в близост до инфрачервените светлинни дължини на вълната. Поради този слоест външен вид, изследователският екип го определи като „хамбургер“.
Тези наблюдения са вълнуваща новина за астрономическата общност, а не само защото са първи. Освен това те представляват и нова възможност за изучаване на малки дискове около най-младите протостари. И с видовете изображения с висока разделителна способност, направени вероятно от ALMA и други телескопи от ново поколение, астрономите ще могат да поставят нови и по-силни ограничения върху теориите, свързани с формирането на дискове.
Както казва Джи-Юн Ли от Университета на Вирджиния (съавтор на изследването):
„В най-ранната фаза на образуване на звезди има теоретични трудности при производството на такъв диск, тъй като магнитните полета могат да забавят въртенето на срутващ се материал, предотвратявайки образуването на такъв диск около много млад протостар. Тази нова констатация предполага, че забавящият ефект на магнитните полета при формирането на дискове може да не е толкова ефективен, колкото сме мислили преди. “
Шанс да наблюдавате звезди и планетарни системи в най-ранната им фаза на формиране и шанс да тестваме нашите теории за това как е направено? Определено не е нещо, което се случва всеки ден!
И не забравяйте да се насладите на това видео от наблюдението, любезното съдействие на ALMA и разказаното от д-р Лий:
