eso1301pl — Komunikat naukowy

ALMA rzuca �wiat�o na planetotw��rcze strumienie gazu

Widoczne oznaki przep�yw��w od�ywiaj�cych olbrzymie planety poch�aniaj�ce gaz

2 stycznia 2013

Astronomowie korzystaj�cy z teleskopu Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) po raz pierwszy zaobserwowali kluczowy etap narodzin olbrzymich planet. Wielkie strumienie gazu przep�ywaj� przez przerw� w dysku materii wok��� m�odej gwiazdy. S� to pierwsze bezpo�rednie obserwacje tego typu strumieni, o kt��rych przypuszcza si�, �e s� tworzone przez olbrzymie planety poch�aniaj�ce gaz w ramach zwi�kszania swoich rozmiar��w. Wyniki bada� uka�� si� 2 stycznia 2013 roku w czasopi�mie ���Nature���.

Mi�dzynarodowy zesp��� astronom��w zbada� m�od� gwiazd� HD 142527, znajduj�c� si� ponad 450 lat �wietlnych od Ziemi i otoczon� przez dysk gazu i kosmicznego py�u ��� pozosta�o�ci ob�oku, z kt��rego powsta�a gwiazda. Py�owy dysk jest rozdzielony przerw� na cz��ci wewn�trzn� i zewn�trzn�. Naukowcy s�dz�, �e przerwa zosta�a utworzona przez nowo powsta�ego gazowego olbrzyma planetarnego, kt��ry czy�ci otoczenie swojej orbity gdy okr��a gwiazd�. Wewn�trzny dysk rozpo�ciera si� od gwiazdy do odpowiednika orbity Saturna w Uk�adzie S�onecznym, natomiast zewn�trzny rozpoczyna si� 14 razy dalej. Dysk zewn�trzny nie otacza gwiazdy jednorodnie, zamiast tego ma kszta�t ko�skiej podkowy, spowodowany prawdopodobnie efektami grawitacyjnymi od olbrzymich planet.

Wed�ug teorii, olbrzymie planety zwi�kszaj� swoje rozmiary poprzez przechwytywanie gazu z dysku zewn�trznego, ze strumieni, kt��re tworz� mosty w przerwie w dysku.

���Astronomowie przewidywali, �e takie strumienie musz� istnie�, ale po raz pierwszy byli�my w stanie zaobserwowa� je bezpo�rednio��� m��wi Simon Casassus (Universidad de Chile, Chile), kt��ry kierowa� badaniami. ���Dzi�ki nowemu teleskopowi ALMA byli�my w stanie uzyska� bezpo�rednie obserwacje zwi�zane z aktualnymi teoriami powstawania planet!���

Casassus i jego zesp��� u�yli ALMA do spojrzenia na kosmiczny gaz i py� wok��� gwiazdy, dostrzegaj�c wi�cej szczeg�����w i obszary po�o�one bli�ej gwiazdy, ni� mo�na by�o za pomoc� poprzednich tego typu teleskop��w. Obserwacje ALMA na falach submilimetrowych s� tak�e odporne na po�wiat� od gwiazdy, kt��ra wp�ywa na teleskopy podczerwone i widzialne. Przerwa w dysku py�owym by�a wcze�niej znana, ale zesp��� odkry� tak�e, �e rozproszony gaz pozostaj�cy w przerwie oraz dwa g�stsze strumienie gazu poruszaj�ce si� poprzez przerw� od dysku zewn�trznego do wewn�trznego.

���S�dzimy, �e w �rodku ukryta jest olbrzymia planeta, kt��ra wywo�uje oba strumienie. Planety rosn� poprzez przechwytywanie cz��ci gazu z dysku zewn�trznego, ale s� prawdziwie ba�aganiarskimi zjadaczami: resztki ich po�ywienia trafiaj� do wewn�trznego dysku wok��� gwiazdy��� m��wi Sebasti��n P��rez, cz�onek zespo�u z Universidad de Chile.

Obserwacje odpowiadaj� na inne pytanie dotycz�ce dysku wok��� HD 142527. Poniewa� centralna gwiazda ci�gle si� formuje, przechwytuj�c materi� z wewn�trznego dysku, zosta�by ju� poch�oni�ty, gdyby nie by� w jaki� spos��b uzupe�niany. Naukowcy ustalili, �e tempo, w kt��rym pozosta�y gaz dop�ywa do wewn�trznego dysku jest odpowiednie do jego podtrzymywania i �ywienia rosn�cej gwiazdy.

Kolejnym po raz pierwszy osi�gni�tym rezultatem jest detekcja rozmytego gazu w przerwie. ���Astronomowie poszukiwali tego gazu od d�ugiego czasu, ale do tej pory mieli�my jedynie po�rednie dowody na jego istnienie. Teraz, dzi�ki ALMA, mo�emy zobaczy� go bezpo�rednio��� wyja�nia Gerrit van der Plas, inny cz�onek zespo�u z Universidad de Chile.

Ten resztkowy gaz jest dodatkowym dowodem na to, �e strumienie s� tworzone przez olbrzymie planety, a nie przez jeszcze wi�ksze obiekty, takie jak inna gwiazda. ���Druga gwiazda bardziej wyczy�ci�aby przerw�, nie pozostawiaj�c resztek gazu. Badaj�c ilo�� pozosta�ego gazu mo�emy by� stanie ograniczy� masy obiekt��w powoduj�cych czyszczenie.��� dodaje P��rez.

A co z samymi planetami? Casassus wyja�nia, �e mimo i� zesp��� nie wykry� ich bezpo�rednio, nie jest tym zaskoczony. ���Szukali�my planet za pomoc� najnowocze�niejszych instrument��w podczerwonych na innych teleskopach. Spodziewamy si� jednak, �e te powstaj�ce planety nadal s� g��boko schowane w strumieniach gazu, kt��ry jest niemal nieprzezroczysty. W zwi�zku z tym szanse na bezpo�rednie dostrze�enie planet s� niewielkie.���

Niemniej jednak astronomowie zamierzaj� dowiedzie� si� wi�cej o przypuszczalnych planetach, badaj�c strumienie gazu oraz gaz rozproszony. Teleskop ALMA ci�gle jest w budowie i nie osi�gn�� jeszcze pe�ni swoich mo�liwo�ci. Gdy zostanie uko�czony, jego obrazy b�d� jeszcze ostrzejsze, a nowe obserwacje strumieni mog� pozwoli� zespo�owi na ustalenie w�asno�ci planet, w tym ich mas.

Wi�cej informacji

Wyniki bada� opublikowano w artykule ���Flows of gas through a protoplanetary gap���, kt��ry uka�e si� 2 stycznia 2013 roku w czasopi�mie ���Nature���.

Sk�ad zespo�u badawczego: S. Casassus (Universidad de Chile, Chile; Millennium Nucleus for Protoplanetary Disks ��� Ministerstwo Gospodarki, Rz�d Chile), G. van der Plas (Universidad de Chile, Chile), S. P��rez M. (Universidad de Chile, Chile), W. R. F. Dent (Joint ALMA Observatory, Chile; European Southern Observatory, Chile), E. Fomalont (NRAO, USA), J. Hagelberg (Observatoire de Gen��ve, Szwajcaria), A. Hales (Joint ALMA Observatory, Chile; NRAO, USA), A. Jord��n (Pontificia Universidad Cat��lica de Chile, Chile), D. Mawet (European Southern Observatory, Chile), F. M��nard (CNRS / INSU, France; Universidad de Chile, Chile; CNRS / UJF Grenoble, France), A. Wootten (NRAO, USA), D. Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA), A. M. Hughes (U. C. Berkeley, USA), M. R. Schreiber (Universidad Valparaiso, Chile), J. H. Girard (Europejskie Obserwatorium Po�udniowe, Chile), B. Ercolano (Ludwig-Maximillians-Universit��t, Germany), H. Canovas (Universidad Valparaiso, Chile), P. E. Rom��n (University of Chile, Chile), V, Salinas (Universidad de Chile, Chile).

ALMA jest mi�dzynarodowym projektem w ramach partnerstwa pomi�dzy Europ�, Ameryk� P���nocn� i Azj� Wschodni�, we wsp���pracy z Chile. Budowa i dzia�anie ALMA s� prowadzone w imieniu Europy przez ESO, w imieniu Ameryki P���nocnej przez National Radio Astronomy Observatory (NRAO), a w imieniu Azji Wschodniej przez National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Joint ALMA Observatory (JAO) umo�liwia zunifikowane kierownictwo i zarz�dzanie budow�, testowaniem i funkcjonowaniem ALMA.

W roku 2012 mija 50. rocznica utworzenia Europejskiego Obserwatorium Po�udniowego (ESO). ESO jest wiod�c� mi�dzyrz�dow� organizacj� astronomiczn� w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na �wiecie. Jest wspierane przez 15 kraj��w: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz W�ochy. ESO prowadzi ambitne programy dotycz�ce projektowania, konstrukcji i u�ytkowania silnych naziemnych instrument��w obserwacyjnych, pozwalaj�c astronomom na dokonywanie znacz�cych odkry� naukowych. ESO odgrywa wiod�c� rol� w promowaniu i organizowaniu wsp���pracy w badaniach astronomicznych. ESO zarz�dza trzema unikalnymi, �wiatowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Du�y Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na �wiecie astronomiczne obserwatorium w �wietle widzialnym oraz dwa teleskopy do przegl�d��w. VISTA pracuje w podczerwieni i jest najwi�kszym na �wiecie instrumentem do przegl�d��w nieba, natomiast VLT Survey Telescope to najwi�kszy teleskop dedykowany przegl�dom nieba wy��cznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, najwi�kszego istniej�cego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 40-metrowej klasy Ogromnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), kt��ry stanie si� ���najwi�kszym okiem �wiata na niebo���.

Linki

• Wi�cej o ALMA na stronach ESO
• Joint ALMA Observatory

Kontakt

Krzysztof Czart
Centrum Astronomii UMK
Toru�, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Simon Casassus
Universidad de Chile
Santiago, Chile
Tel.: +56 2 9771137
E-mail: scasassus@u.uchile.cl

Douglas Pierce-Price
ESO Public Information Officer
Garching, Germany
Tel.: +49 89 3200 6759
E-mail: dpiercep@eso.org

John Stoke
National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
Charlottesville, USA
Tel.: +1 434 244 6816
E-mail: jstoke@nrao.edu

Connect with ESO on social media

Jest to t�umaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1301