Najpotężniejsze obserwatorium w świecie radia szpieguje puszyste mikroskopijne cząsteczki kurzu, które tworzą elementy składowe wokół młodej gwiazdy.
Jak powstaje planeta dzieci? Wydawałoby się, że odpowiedź jest prosta. Weź ogromną ilość kurzu na orbitę młodej gwiazdy, ściśnij ją i - voila! - zdobądź nasiono nowonarodzonej planety, wokół której grawitacja przyciąga coraz więcej materiału, tworząc pełną skalę protoplanetę.
Chociaż z logicznego punktu widzenia wszystko jest prawdą, ale pozostaje wiele tajemnic. Astronomowie wciąż nie są pewni, w jaki sposób gazy i pył tworzą okręgi i planety. To pytanie jest odwieczną tajemnicą leżącą u podstaw planetarnego modelu formacji, ale jesteśmy blisko pewnych wskazówek.
Obecnie największe obserwatorium radiowe bada światło pochodzące od młodej gwiazdy, aby zrozumieć proces powstawania.
Duża (antena) milimetrowa siatka Atakam (ALMA) w Chile została wykorzystana do badania pewnego rodzaju polaryzacji fal radiowych pochodzących z 5-letniej gwiazdy HD 142527. Ma ona masę około 2 razy większą od Słońca i znajduje się w odległości 500 lat świetlnych Earth, ma pierścień pyłu i gazu. Astronomowie uważają, że stanowią one cegiełki systemu planetarnego. Ale tajemnicą jest, jak ten pył zmieni się z mikroskopijnych plamek w ogromne skaliste planety o wielkości tysięcy mil.
ALMA obserwuje pierścień pyłowy wokół HD 142527.
Ponieważ ziarna pyłu są głównie nasionami przyszłych egzoplanet, Akimas Kataoka z Uniwersytetu w Heidelbergu i National Astronomical Observatory w Japonii oraz jego zespół wykorzystali precyzyjne instrumenty ALMA do badania orientacji i polaryzacji fal radiowych pochodzących z pierścienia.
Fale radiowe są emitowane przez gwiazdy, a następnie rozpraszane jako cząstki w pierścieniu. Informacje o cząstkach są jak „odcisk palca”. Kataoka była w stanie rozpoznać wielkość cząstek i natknęła się na niespodziankę: poszczególne cząstki były znacznie mniejsze niż oczekiwano w poprzednich badaniach. Okazuje się, że główne ziarna pyłu, z których powstają planety, zajmują tylko 150 mikrometrów szerokości. To około 2 razy mniej niż ziarno soli stołowej i 10 razy mniej niż oczekiwano.
Stwarza to problem z poprzednimi modelami formacji i tylko wzbudza zainteresowanie naukowców.
Cząstki pyłu tworzące elementy do tworzenia planet nie są prostymi cząstkami, ale złożonymi strukturami składającymi się z wielu małych cząstek pyłu.
Nowe badania pokazują, że nie są to proste kuliste cząstki, ale „puszyste”. Oznacza to, że wiele małych cząstek skleja się i tworzy bardziej złożone obiekty. Dlatego wcześniej odkryte większe cząstki są skupiskami małych. A mechanizm, dzięki któremu to się stanie, może stać się głównym mechanizmem w procesie narodzin planety. „Dzięki wysokiej czułości ALMA wykryliśmy niewielki sygnał i otrzymaliśmy informacje o kształcie cząstek pyłu” - powiedziała Kataoka. „To był pierwszy krok w badaniu ewolucji pyłu za pomocą polarymetrii. Myślę, że czeka nas jeszcze bardziej zaskakujące. ”
Zgodnie z wczesnym badaniem Kataoka, te „puszyste pyłowe agregaty” powstają po ściskaniu pod wpływem ciśnienia promieniowania młodej gwiazdy. W końcu stają się tak masywne, że przyciągają więcej materiału swoją grawitacją i tworzą „nasiona” planet.
