Unikalne zdjęcie odkrywa tajemnice powstawania planet

Z pomocą European Southern Observatory Very Large Telescope (VLT) i Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) astronomowie dostrzegli ogromne zgrupowania pyłu w pobliżu młodej gwiazdy. Z czasem mogą się one przekształcić się w duże planety. "To odkrycie naprawdę porusza wyobraźnię. To pierwsza w historii obserwacja takich skupisk wokół młodej gwiazdy z potencjałem do powstania z nich olbrzymich planet" - mówi współautorka dokonania, Alice Zurlo z Uniwersytetu Diego Portalesa w Chile.

Gwiazda o oznaczeniu V960 Mon znajduje się w odległości 5 tys. lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Jednorożca. Uwagę astronomów przykuła, gdy w 2014 roku ponad 20-krotnie wzrosła jej jasność. Przeprowadzone wtedy obserwacje pokazały, że gromadzący się wokół niej materiał układa się w złożony system spiralnych ramion, rozciągających się na większą odległość, niż średnica całego Układu Słonecznego.

Informacja ta skłoniła autorów nowej publikacji (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ace186) do przeanalizowania archiwalnych danych zgromadzonych prze ALMA. Podczas gdy VLT pozwolił na przyjrzenie się powierzchni otaczającego gwiazdę materiału, ALMA umożliwił zajrzenie w głąb tej struktury. "Po obserwacjach z pomocą ALMA stało się jasne, że te spiralne ramiona ulegają fragmentacji, co skutkuje formowaniem się skupisk o masach podobnych do mas planet" - wyjaśnia Zurlo.

Uważa się tymczasem, że olbrzymie planety, takie jak np. Jowisz, powstają poprzez akrecję jąder albo przez grawitacyjne niestabilności. W pierwszym przypadku małe drobiny pyłu łączą się z sobą, tworząc coraz większe struktury, a w drugim dochodzi dołączenia dużych skupisk otaczającego gwiazdę materiału.

Dotąd znajdowano dowody głównie na poparcie pierwszej opcji, lecz nowe odkrycie popiera istnienie tej drugiej. "Nikt nigdy nie zaobserwował rzeczywistej niestabilności grawitacyjnej działającej na skalę planetarną. Do teraz" - mówi kierujący badaniem, Philipp Weber z Uniwersytetu Santiago de Chile. "Nasz zespół od lat poszukiwał śladów formowania się planet. Nie moglibyśmy być bardziej podekscytowani tym niezwykłym odkryciem" - dodaje.

Naukowcy liczą na uzyskanie dokładniejszych danych dzięki obserwacjom prowadzonym z pomocą ESO, w tym, z użyciem budowanego już w Chile Extremely Large Telescope (ELT). "ELT pozwoli na analizę składu chemicznego otaczającego gwiazdę skupisk pyłu. Pomoże nam to dowiedzieć się więcej na temat materiału, z którego potencjalnie mogą powstać przyszłe planety" - podkreśla dr Weber.

Marek Matacz