“Ooompah, tıngırtı, ip pas ... ALMA kuyruklu yıldızları toz içinde saklıyor.” Son yıllarda yapılan birçok araştırmaya göre, gökbilimciler gezegenlerin yıldızların her yerinde olduğunun farkındalar. Şimdi, bir tatlı teleskop olan Atacama Büyük Milimetre / milimetre-altı Dizisi (ALMA) sayesinde, bilim, bir protoplantary diskteki küçük toz tanelerinin bir gün daha büyük bir formata nasıl dönüştüğünü anlama konusunda büyük bir adım attı.
Dünya'dan 400 ışıkyılıdan biraz daha az, Oph IRS 48 olarak kataloglanan genç bir güneş sistemi. Dış çevrelerinden alınan görüntülerde, gökbilimciler dönen toz kütlelerinde hayati bir ipucu aldı - hilal şeklinde bir bölge “ toz tuzağı ”. Araştırmacılar, bu alanın kayalık oluşumların şekillenmesine izin veren koruyucu bir koza olabileceğini düşünüyorlar. Böyle bir bölge neden önemlidir? Bu çarpma faktörü. Gökbilimciler tozları kayalık oluşumlara göre şekillendirmeye çalıştıklarında, parçacıkların kendilerini ya yıkarak ya da merkezi yıldızın içine çekilerek kendi kendini imha ettiklerini buldular. Belli bir boyuttan geçebilmeleri için, büyümelerini sağlamak için sadece bir koruma alanına sahip olmaları gerekir.
Cambridge, Mass'taki Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi araştırmacısı Til Birnstiel ve Science dergisinde yayınlanan makale. “Gezegen oluşumunun bilgisayar modellerinde, toz taneleri mikron altı boyutlardan sadece birkaç milyon yıl içinde Dünya kütlesinin on katına kadar olan nesnelere kadar büyümelidir. Ancak parçacıklar yeterince büyüdüğünde, hızlanmaya başlarlar ve çarpışırlar, onları kare bir kareye geri gönderirler ya da daha fazla büyümeyi önleyerek yavaşça içe doğru sürüklenirler. ”
Peki yeni doğmuş bir gezegen, kuyruklu yıldız veya asteroit nereye saklanabilir? Hollanda'daki Leiden Gözlemevi'nde doktora öğrencisi olan ve makalenin baş yazarı Nienke van der Marel, OMA IRS 48'e yakından bakmak ve merkezi bir gazla bir torus keşfettiğinde ALMA'yı iş arkadaşlarıyla birlikte kullanıyordu delik. Toz parçacıklarının yokluğu ESO’nun Çok Büyük Teleskopunda alınan önceki sonuçlardan çok farklıydı.
“İlk başta görüntüdeki tozun şekli bizim için tam bir sürpriz oldu” diyor van der Marel. “Görmeyi umduğumuz halka yerine çok açık bir kaju fıstığı şekli bulduk! Kendimizi bu özelliğin gerçek olduğuna ikna etmeliydik, ancak ALMA gözlemlerinin güçlü sinyali ve keskinliği, yapı hakkında şüphe bırakmadı. Sonra ne bulduğumuzu fark ettik. ”
Bir sürpriz? Emin ol. Ekibin ortaya çıkardığı şey, büyük toz taneciklerinin esir kaldığı ve gittikçe daha fazla tahıl çarpışıp eridiğinde kütle kazanmaya devam edebileceği bir bölge oldu. İşte teorisyenlerin öngördüğü “toz tuzağı”.
Oyuncu yükleniyor…
Öyleyse ne yapar? Toz tanelerini bir arada tutmak ve şekillendirmek için bir girdap gerekir - onları korumak için yüksek basınç alanı. Bu girdabı oluşturmak için, eşlik eden bir yıldız veya bir gaz devi olan büyük bir nesnenin olması gerekir. Yosun dolu sulardan geçen bir tekne gibi, gezegensel diskteki ikincil nesne de, uyanışında bir yolu temizler ve toz tuzağını şekillendirmek için gerekli kritik girdapları ve girdapları üretir. Oph IRS 48'in önceki çalışmaları tozla birleştirilmiş sert bir karbon monoksit gazı halkasını ortaya çıkarırken, gözlemlenen bir “tuzak” yoktu. Ancak bu, gözlemin olumsuz olduğu anlamına gelmez. Gökbilimciler ayrıca güneş sisteminin iç ve dış kısımları arasındaki boşluğu ortaya çıkardı - gerekli büyük gövdenin varlığına dair bir ipucu.
Koşullar olası bir toz tuzağı için doğruydu. ALMA girin. Artık araştırmacılar aynı anda hem gaz hem de daha büyük toz tanelerini görebildiler. Bu yeni gözlemler, başka hiçbir teleskopun henüz açığa vurmadığını keşfetti ... diskin dış kısmında çarpık bir çıkıntı.
Van der Marel'in açıkladığı gibi: “Partiküllerin milimetreden kuyruklu yıldız boyutuna büyümesi için koşullar doğru olduğundan bir tür kuyruklu yıldız fabrikasına bakıyoruz. Tozun yıldızdan bu mesafede tam boyutlu gezegenler oluşturması olası değildir. Ancak yakın gelecekte ALMA, aynı mekanizmaların çalıştığı ana yıldızlarına daha yakın toz tuzaklarını gözlemleyebilecek. Bu tür toz tuzakları gerçekten yeni doğan gezegenlerin beşiği olacak. ”
Daha büyük parçacıklar daha yüksek basınç alanlarına doğru göç ettikçe, toz tutucu şekil alır. Bulgularını doğrulamak için araştırmacılar, yüksek basınçlı bir bölgenin gazın açılış kenarlarındaki hareketinden kaynaklanabileceğini göstermek için bilgisayar modellemesi kullandılar. Oph IRS 48 diskinin gözlemlenmesi ile eşleşir.
“Toz alma ve disk modelleme konusunda uzman olan Almanya Heidelberg'deki Teorik Astrofizik Enstitüsü'nden Cornelis Dullemond ve ekibin bir üyesi“ ALMA'nın modelleme çalışması ve yüksek kaliteli gözlemlerin kombinasyonu bunu benzersiz bir proje haline getiriyor ”diyor. . “Bu gözlemler elde edildiğinde, tam olarak bu tür yapıları tahmin eden modeller üzerinde çalışıyorduk: çok şanslı bir tesadüf.”
Birnstiel, “ALMA ile gördüğümüz bu yapı, daha fazla Dünya benzeri kayalık gezegenlerin oluşacağı iç güneş sisteminde neler olabileceğini temsil etmek için küçültülebilir” dedi. “Ancak bu gözlemler söz konusu olduğunda, güneş sistemimizin kuyruklu yıldızların kaynaklandığına inandığı bölge olan Güneş’in Kuiper Kuşağı veya Oort Bulutunun oluşumuna benzer bir şey görüyor olabiliriz.”
Çocukluğumuzun rüya fabrikası gibi, ALMA hala yapım aşamasındadır. Bu benzersiz gözlemler, ALMA Band 9 alıcıları ile alındı - ALMA'nın şimdiye kadarki en keskin, en ayrıntılı görüntülerini sunmasına izin veren Avrupa yapımı enstrümantasyon.
ALMA projesine 20 yıldan fazla bir süredir katkıda bulunan Leiden Gözlemevi'nden Ewine van Dishoeck, “Bu gözlemler, ALMA'nın kullanımdaki tam dizinin yarısından daha azıyla bile dönüşümsel bilim sağlayabildiğini gösteriyor” diyor. . “Band 9'daki hem hassasiyet hem de görüntü keskinliğindeki inanılmaz sıçrama, bize gezegen oluşumunun temel yönlerini daha önce mümkün olmayan yollarla inceleme fırsatı veriyor.”
Orijinal Hikaye Kaynak: ESO Haber Bülteni. Daha fazla bilgi için: NRAO News Release.
