Европейската южна обсерватория (ESO) пусна зашеметяваща колекция от изображения на циркулярните дискове, които обграждат млади звезди. Изображенията бяха заснети с инструмента SPHERE (Spectro-Polarimetric с високо контрастно изследване на екзопланети) на много големия телескоп (VLT) на ESO в Чили. Гледаме изображения на циркулярни дискове от доста време, но тази колекция разкрива увлекателното разнообразие от форми, които тези дискове могат да приемат.
Имаме широко приет модел за формиране на звезди, подкрепен от множество доказателства, включително изображения като тези от ЕСО. Моделът започва с облак от газ и прах, наречен гигантски молекулен облак. В този облак джоб газ и прах започва да се слепва. В крайна сметка, тъй като гравитацията кара материала да пада навътре, джобът става по-масивен и упражнява още по-голямо гравитационно дърпане. Продължава да се вкарва повече газ и прах.
Попадащият материал също дава известна ъглова инерция на джоба, което предизвиква въртене. След като се натрупа достатъчно материал, синтезът се запалва и се ражда звезда. В този момент вътре в облака има протозвезда, като неизползваният газ и прах остават в въртящ се пръстен около протозвездата. Оставащият над въртящ се пръстен се нарича циркулационен диск, от който в крайна сметка се образуват планети.
Има и други изображения на циркулярни дискове, но те са предизвикателство за заснемане. За да видите каквато и да е подробност в дисковете, трябва да блокирате светлината на звездата в центъра на диска. Точно там влиза SPHERE.
SPHERE беше добавен към много големия телескоп на ESO през 2014 г. Основната му задача е директно да изобразява екзопланети, но също така има възможност за заснемане на изображения от циркулярни дискове. За целта той разделя два вида светлина: поляризирана и неполяризирана.
Светлината, идваща директно от звезда - в тези изображения млада звезда, все още заобиколена от циркулационен диск - не е поляризирана. Но след като тази звездна светлина се разпръсне от материала в самия диск, светлината става поляризирана. SPHERE, както подсказва името му, е в състояние да отдели двата вида светлина и да изолира само светлината от диска. Ето защо инструментът улавя такива очарователни изображения на дисковете.
Откакто стана ясно, че екзопланетите не са рядкост и че повечето звезди - може би всички звезди - имат планети около тях, разбирането на формирането на слънчевата система се превърна в гореща тема. Проблемът беше, че всъщност не можем да видим как се случва в реално време. Можем да разгледаме нашата собствена Слънчева система и други напълно оформени такива и да правим предположения за това как са се образували. Но формирането на планетата е скрито вътре в тези обиколки. Попадането в тези дискове е от решаващо значение за разбирането на връзката между свойствата на самия диск и планетите, които се образуват в системата.
Дисковете, изобразени в тази колекция, са предимно от проучване, наречено DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE). T Tauri звездите са млади звезди на възраст под 10 милиона години. На тази възраст планетите все още са в процес на формиране. Звездите варират от 230 до 550 светлинни години от Земята. В астрономически план това е доста близо. Но ослепителната ярка светлина на звездите все още затруднява улавянето на слабата светлина на дисковете.
Едно от изображенията не е звезда от T Tauri и не е от изследването на DARTTS-S. Дискът около звездата GSC 07396-00759, на изображението по-горе, всъщност е от проучването SHINE (SpHere INfrared for Exoplanets), въпреки че самите изображения са заснети със SPHERE. GSC 07396-00759 е червена звезда, която е част от система с множество звезди, която беше част от проучването DARTTS-S. Озадачаващото е, че червената звезда е на същата възраст като звездата T TAURI в същата система, но пръстенът около червената звезда е много по-развит. Защо двата диска около две звезди на една и съща възраст са толкова различни един от друг по отношение на времевия мащаб и еволюцията е пъзел и е една от причините астрономите да искат да изучават тези дискове много по-отблизо.
Можем да изучаваме собствената си Слънчева система и да разглеждаме позициите и характеристиките на планетите и астероидния пояс и пояса на Куйпер. От това можем да се опитаме да гадаем как се е формирало всичко това, но единственият ни шанс да разберем как всичко се е събрало е да разгледаме други по-млади слънчеви системи, както се образуват.
Инструментът SPHERE и други бъдещи инструменти като космическия телескоп Джеймс Уеб ще ни позволят да погледнем в обиколките на дисковете около други звезди и да издирим детайлите на планетарното образуване. Тези нови изображения от SPHERE са измъчващ вкус на детайла и разнообразието, които можем да очакваме да видим.
