Kredit za sliku: UC Berkeley
Astronomi sa Sveučilišta u Kaliforniji, Berkeley, otkrili su najbližu i najmlađu zvijezdu s vidljivim diskom prašine koji bi mogao biti rasadnik planeta.
Tamni crveni patuljak udaljen je samo 33 svjetlosne godine, dovoljno blizu da bi svemirski teleskop Hubble ili zemaljski teleskopi s prilagodljivom optikom za izoštravanje slike mogli vidjeti sadrži li disk prašine nakupine materije koje bi se mogle pretvoriti u planete. .
'Okružni diskovi su putokazi za formiranje planeta, a ovo je najbliža i najmlađa zvijezda na kojoj izravno promatramo svjetlost reflektiranu od prašine koju proizvode ekstrasolarni kometi i asteroidi - tj. objekti koji bi akrecijom mogli formirati planete', rekao je Paul Kalas, pomoćnik istraživačkog astronoma na UC Berkeley i glavni autor rada koji izvještava o otkriću.
“Čekamo ljetnu i jesensku sezonu promatranja kako bismo se vratili na teleskope i detaljnije proučili svojstva diska. Ali očekujemo da svi ostali učine istu stvar – bit će puno praćenja.”
Rad koji najavljuje otkriće bit će objavljen online u Science Expressu ovog tjedna, a pojavit će se u tiskanom izdanju časopisa u ožujku. Koautori s Kalasom su Brenda C. Matthews, postdoktorska istraživačica s Radio Astronomy Laboratory UC Berkeley, i astronom Michael C. Liu sa Sveučilišta Hawaii. Kalas je također povezan s Centrom za adaptivnu optiku na UC Santa Cruz.
Mlada zvijezda M-tipa, AU Microscopium (AU Mic), je otprilike polovica mase Sunca, ali je stara samo oko 12 milijuna godina, u usporedbi s 4,6 milijardi godina starosti Sunca. Tim astronoma pronašao je zvijezdu dok je tražio diskove prašine oko zvijezda koji emitiraju više od očekivane količine infracrvenog zračenja, što ukazuje na topao, sjajan oblak prašine.
Slika AU Mic-a, dobivena prošlog listopada s 2,2-metarskim teleskopom Sveučilišta Hawaii na vrhu Mauna Kee, prikazuje disk prašine na rubu koji se proteže oko 210 astronomskih jedinica od središnje zvijezde – oko sedam puta dalje od zvijezde nego što je Neptun od sunca. Jedna astronomska jedinica, ili AU, je prosječna udaljenost od Zemlje do Sunca, oko 93 milijuna milja.
'Kada vidimo raspršenu infracrvenu svjetlost oko zvijezde, zaključak je da je to uzrokovano zrncima prašine nadopunjenim kometima i sudarima asteroida', rekao je Kalas. Budući da su 85 posto svih zvijezda crveni patuljci tipa M, zvijezda daje naznake o tome kako se većina planetarnih sustava formira i razvija.
Druge obližnje zvijezde, kao što su Gliese 876 na 16 svjetlosnih godina i epsilon-Eridani na 10 svjetlosnih godina, njihaju se, pružajući neizravne dokaze za planete. Ali slike diskova krhotina oko zvijezda su rijetke. AU Mic je najbliži disk prašine izravno snimljen od otkrića prije 20 godina diska prašine oko beta-Pictoris, zvijezde otprilike 2,5 puta veće mase Sunca i udaljene 65 svjetlosnih godina. Iako su dvije zvijezde u suprotnim dijelovima neba, čini se da su nastale u isto vrijeme i da zajedno putuju kroz galaksiju, rekao je Kalas.
'Ove sestrinske zvijezde vjerojatno su nastale zajedno u istoj regiji svemira u pokretnoj skupini koja sadrži oko 20 zvijezda', rekao je Kalas. Ovo predstavlja neviđenu priliku za proučavanje zvijezda koje su nastale pod istim uvjetima, ali mase nešto veće i nešto manje od Sunca.
'Teoretičari su također uzbuđeni zbog prilike da shvate kako se planetarni sustavi različito razvijaju oko zvijezda velike mase poput beta-Pictorisa i zvijezda male mase poput AU Mic', rekao je.
Slike AU Mic-a dobivene su blokiranjem odsjaja zvijezde pomoću koronografa poput onog koji se koristi za promatranje vanjske atmosfere Sunca ili korone. Pomračujući disk na 2,2-metarskom teleskopu Sveučilišta Hawaii blokirao je pogled na sve oko zvijezde do oko 50 AJ. Na ovoj udaljenosti u našem Sunčevom sustavu bili bi vidljivi samo Kuiperov pojas asteroida i udaljeniji Oortov oblak, izvor kometa.
Kalas je rekao da bi oštrije slike sa zemlje ili svemira trebale prikazati strukture blizu 5 AJ, što znači da bi planet sličan Jupiteru ili gruda u prašnjavom disku bili vidljivi, ako su prisutni.
'S adaptivnom optikom na 120-inčnom teleskopu Lick ili 10-metarskim teleskopima Keck, ili sa svemirskim teleskopom Hubble, možemo poboljšati oštrinu za 10 do 100 puta', rekao je Kalas.
U pratećem dokumentu prihvaćenom za objavljivanje u The Astrophysical Journalu, tim Berkeley-Hawaii izvještava o neizravnim dokazima o relativno bezprašnoj rupi unutar oko 17 AJ od zvijezde. To bi bilo malo unutar orbite Urana u našem Sunčevom sustavu.
'Potencijalni dokazi za postojanje planeta dolaze iz infracrvenog spektra, gdje primjećujemo odsutnost toplih zrnaca prašine', rekao je. “To znači da su zrna iscrpljena unutar radijusa od oko 17 AJ od zvijezde. Jedan mehanizam za čišćenje diska prašine unutar radijusa od 17 AU je susret planeta i zrna, gdje planet uklanja zrnca iz sustava.”
“Prašina koja nedostaje u unutarnjim dijelovima AU Mic-a je izdajnički znak planeta u orbiti. Planet briše svaku prašinu u unutarnjim regijama, držeći prašinu u vanjskoj regiji podalje”, rekao je Liu.
Osim daljnjih promatranja teleskopom od 2,2 metra na Havajima, Kalas i njegovi kolege planiraju koristiti svemirski teleskop Spitzer, infracrvenu zvjezdarnicu koju je prošlog kolovoza pokrenula Nacionalna uprava za aeronautiku i svemir (NASA), za provođenje osjetljivije potrage za plinom .
Istraživanje su podržali NASA Origins Program i Centar za adaptivnu optiku Nacionalne znanstvene zaklade.
Izvorni izvor: Priopćenje UC Berkeley