Μια ομάδα αστρονόμων έχει εντοπίσει τις πρώτες άμεσες ενδείξεις ότι ομάδες αστέρων μπορούν να διαλύσουν τον περιαστρικό δίσκο που σχηματίζει πλανήτες, αφήνοντάς τον στρεβλωμένο και με κεκλιμένους δακτυλίους. Η νέα αυτή έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science, δείχνει ότι εξωτικοί πλανήτες, σε αντίθεση με το Tatooine στο Star Wars, μπορεί να σχηματιστούν σε κεκλιμένους δακτυλίους σε «λυγισμένους» δίσκους γύρω από πολλούς αστέρες. Τα αποτελέσματα έγιναν δυνατά χάρη στις παρατηρήσεις με το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESΟ’s VLT) και το Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA).

Γνωρίζουμε ότι το Ηλιακό μας Σύστημα είναι εξαιρετικά επίπεδο, με όλους τους πλανήτες να βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο πάνω στο ίδιο επίπεδο. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει πάντα, ειδικά για δίσκους που σχηματίζουν πλανήτες γύρω από πολλούς αστέρες, όπως συμβαίνει με το αντικείμενο της νέας μελέτης: το GW Orionis. Αυτό το σύστημα, που βρίσκεται σε απόσταση από τη Γη λίγο περισσότερο από 1300 έτη φωτός στον αστερισμό του Ωρίωνα, έχει τρεις αστέρες και έναν παραμορφωμένο, σπασμένο δίσκο που τους περιβάλλει.

To ALMA, στo οποία tο ESO είναι συνεργάτης, και το όργανο SPHERE στο VLT του ESO έχoυν απεικονίσει το GW Orionis, ένα τριπλό σύστημα αστέρων με μια ιδιαίτερη εσωτερική περιοχή. Οι νέες παρατηρήσεις αποκάλυψαν ότι αυτό το αντικείμενο έχει ένα δίσκο σχηματισμού πλανητών που είναι στρβλωμένος και έχει κεκλιμένο δακτύλιο. Συγκεκριμένα, η εικόνα SPHERE (δεξί πλαίσιο) επέτρεψε στους αστρονόμους να δουν, για πρώτη φορά, τη σκιά που ρίχνει αυτός ο δακτύλιος στον υπόλοιπο δίσκο. Αυτό τους βοήθησε να καταλάβουν το 3D σχήμα του δακτυλίου και το συνολικό δίσκο. Το αριστερό πλαίσιο δείχνει μια καλλιτεχνική αναπαράσταση της εσωτερικής περιοχής του δίσκου, συμπεριλαμβανομένου του δακτυλίου, που βασίζεται στο σχήμα 3D που ανακατασκευάστηκε από την ομάδα. Credit: ESO / L Calçada, Exeter / Kraus et al.
Μια ομάδα αστρονόμων χρησιμοποίησε τα τηλεσκόπια ALMA και ESO για να μελετήσει ένα περίεργο σύστημα, το GW Orionis, και για να εντοπίσει την πρώτη ένδειξη ότι ομάδες αστέρων μπορούν να διαλύσουν τον δίσκο που σχηματίζει πλανήτες, αφήνοντάς τον στρεβλωμένο και με κεκλιμένους δακτυλίους. Αυτό το βίντεο παρέχει μια σύνοψη των ευρημάτων, παρουσιάζοντας εκπληκτικές παρατηρήσεις και κινούμενα σχέδια του GW Orionis. Credit: ESO

«Οι εικόνες μας αποκαλύπτουν μια ακραία περίπτωση όπου ο δίσκος δεν είναι καθόλου επίπεδος, αλλά στρεβλώνεται και έχει ένα μη ευθυγραμμισμένο δακτύλιο που έχει σπάσει από το δίσκο», λέει ο Stefan Kraus, καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Έξετερ στο Ηνωμένο Βασίλειο. που είναι επικεφαλής της έρευνας που δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Science. Ο δακτύλιος που δεν ευθυγραμμίζεται βρίσκεται στο εσωτερικό μέρος του δίσκου, κοντά στους τρείς αστέρες.

Η νέα έρευνα αποκαλύπτει επίσης ότι αυτός ο εσωτερικός δακτύλιος περιέχει σκόνη με μάζα ίση 30 γήινες μάζες, που θα μπορούσε να είναι αρκετή για να σχηματιστούν πλανήτες. «Κάθε πλανήτης που σχηματίζεται εντός του μη ευθυγραμμισμένου δακτυλίου θα περιφέρεται γύρω από τον αστέρα σε πολύ λοξές τροχιές. Προβλέπουμε ότι πολλοί τέτοιοι πλανήτες σε λοξές τροχιές με μεγάλο διαχωρισμό θα ανακαλυφθούν σε μελλοντικά προγράμματα άμεσης απεικόνισης πλανητών, όπως, για παράδειγμα, με το ELT», λέει το μέλος της ερευνητικής ομάδας Alexander Kreplin. του Πανεπιστημίου του Έξετερ, αναφερόμενος στο Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (ELT) του ESO, το οποίο σχεδιάζεται να αρχίσει να λειτουργεί αργότερα μέσα σε αυτή τη δεκαετία. Δεδομένου ότι περισσότεροι από τους μισούς αστέρες στον ουρανό γεννιούνται με έναν ή περισσότερους συνοδούς (αστέρες), αυτό δημιουργεί μια συναρπαστική προοπτική: θα μπορούσε να υπάρχει ένας άγνωστος πληθυσμός εξωπλανητών που περιφέρονται γύρω από τους αστέρες τους σε πολύ κεκλιμένες και απομακρυσμένες τροχιές.

Η διεθνής ομάδα, η οποία περιλαμβάνει ερευνητές από το Ηνωμένο Βασίλειο, το Βέλγιο, τη Χιλή, τη Γαλλία και τις ΗΠΑ, στη συνέχεια συνδύασε τις εξαντλητικές παρατηρήσεις τους με προσομοιώσεις υπολογιστών για να κατανοήσουν τι είχε συμβεί στο σύστημα. Για πρώτη φορά, κατάφεραν να συνδέσουν με σαφήνεια τις παρατηρούμενες μη ευθυγραμμισμένες τροχιές με το θεωρητικό «φαινόμενο του σχισίματος δίσκου»(disc-tearing effect), το οποίο υποδηλώνει ότι η σύγκρουση της βαρυτικής έλξης των αστέρων σε διαφορετικά επίπεδα μπορεί να παραμορφώσει και να σπάσει τους δίσκους τους.

Οι προσομοιώσεις τους έδειξαν ότι η μη ευθυγράμμιση των τροχιών των τριών αστέρων θα μπορούσε να κάνει τον δίσκο γύρω τους να σπάσει σε ξεχωριστούς δακτυλίους, κάτι που βλέπουν ακριβώς στις παρατηρήσεις τους. Το παρατηρούμενο σχήμα του εσωτερικού δακτυλίου ταιριάζει επίσης με προβλέψεις από αριθμητικές προσομοιώσεις για το πώς θα σκιστεί ο δίσκος.

Μελλοντικές παρατηρήσεις με το ELT του ESO και άλλα τηλεσκόπια μπορούν να βοηθήσουν τους αστρονόμους να μελετήσουν πλήρως τη φύση του GW Orionis και να αποκαλύψουν νέους πλανήτες που σχηματίζονται γύρω από τους τρεις αστέρες του. Περισσότερα εδώ.


Παναγιώτης Νιάρχος

ΕΚΠΑ

0 Comments

Leave a Reply