- Ooompah, szövőszék, rozsdásodási rozsda ... Az ALMA porokat rejtőző üstökösöket talál. Az utóbbi években végzett sok tanulmány szerint a csillagászok tisztában vannak azzal, hogy a bolygók mindenütt csillagok körül vannak. Most, egy édes távcsőnek, az Atacama nagy milliméter / szubmilliméter Arraynak (ALMA) köszönhetően a tudomány nagy előrelépést tett annak megértésében, hogy a protoplanetáris lemezen lévő apró por szemcsék egy nap mikor alakulhatnak nagyobb formátumban.
Alig 400 fényévre a Földtől egy fiatalos naprendszer, amelyet Oph IRS 48-ként katalogizálnak. A külső kerületéről készített képeken a csillagászok létfontosságú nyomot választottak a kavargó pormasszákban - a félhold alakú régió, amelyet „ porcsapda ”. A kutatók szerint ez a terület lehet egy védő kókusz, amely lehetővé teszi a sziklás formációk kialakulását. Miért fontos egy ilyen régió? Ez a smash-tényező. Amikor a csillagászok megpróbálják modellezni a port a sziklás képződményekre, úgy találták, hogy a részecskék önpusztulnak… akár egymásba ütközve, akár a középső csillagba húzva. Annak érdekében, hogy előrehaladhassanak egy bizonyos méreten, egyszerűen védőfelülettel kell rendelkezniük, hogy növekedjenek.
"Nagy akadály van a hosszú eseményláncban, amely az apró pormagvaktól a bolygóméretű objektumokig vezet" - mondta Til Birnstiel, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ kutatója, Cambridge, Massachusetts a Science folyóiratban megjelent cikk. „A bolygóképződés számítógépes modelljeinél a porszemcséknek a szubmikron méretűekről olyan objektumokra kell növekedniük, amelyek akár néhány millió év alatt a Föld tömegének tízszeresét is meghaladhatják. De amint a részecskék elég nagyok lesznek, elkezdenek felvenni a sebességet, vagy összeesnek, vagyis visszakerülnek a négyzet alakúhoz, vagy lassan befelé sodródnak, megakadályozva a további növekedést. ”
Tehát hol rejtőzhet egy újszülött bolygó, üstökös vagy aszteroida? Nienke van der Marel, a hollandiai Leiden Observatory doktori hallgatója és a cikk vezető szerzője az ALMA-t használta munkatársaival, hogy közelebbről megnézze az Oph IRS 48-at, és felfedezzen egy gázütést egy központi lyuk. A porrészecskék hiánya nagyon különbözött az ESO nagyon nagy teleszkópján feltárt korábbi eredményektől.
"Először a képen látható por alakja teljes meglepetés volt számunkra" - mondja van der Marel. „A várt gyűrű helyett egy nagyon világos kesudió alakot találtunk! Meg kellett győznünk magunkat arról, hogy ez a tulajdonság valódi, ám az ALMA megfigyelések erős jele és élessége nem hagyott kétséget a szerkezetben. Aztán rájöttünk, amit találtunk. ”
Meglepetés? Fogadsz. Amit a csapat felfedte, egy olyan régió volt, ahol a nagy porszemcsék fogságban maradtak, és továbbra is megszerezhetik tömegüket, mivel egyre több szemcse ütközött össze és olvadt össze. Itt volt a „porcsapda”, amelyet az elméleti szakemberek előre jeleztek.
Játékos betöltése
Szóval mi teszi fel? A porszemcsék összetartása és formálása érdekében örvényt kell létrehozni - egy nagynyomású terület, amely megvédi őket. Ennek az örvénynek a kialakításához nagy tárgynak kell lennie, akár társ társ csillagnak, akár gáz óriásnak. Mint az algával töltött vizek mentén sétáló hajó, a bolygókorong másodlagos tárgya megtisztítja az utat az ébredés során, és előállítja a porcsapda kialakításához szükséges kritikus örvényeket és örvényeket. Míg az Oph IRS 48 korábbi tanulmányai egy merev szén-monoxid-gáz gyűrűt fedeztek fel porral kombinálva, addig nem volt megfigyelhető “csapda”. Ez azonban nem azt jelenti, hogy a megfigyelés negatív volt. A csillagászok azt is feltárták a rést a Naprendszer belső és külső része között - ez utal a szükséges nagy test jelenlétére.
A feltételek megfelelőek voltak a lehetséges porcsapdához. Írja be az ALMA-t. Most a kutatók egyszerre láthatták mind a gázt, mind a nagyobb pormagvakat. Ezek az új megfigyelések olyan felfedezéshez vezettek, amelyet még egyetlen távcső sem tárt fel ... egy lejtős dudorot a lemez külső részében.
Amint azt van der Marel elmagyarázza: „Valószínűleg egyfajta üstökösgyárra nézünk, mivel a körülmények megfelelőek ahhoz, hogy a részecskék milliméterről üstökösméretre növekedjenek. A por valószínűleg nem képez teljes méretű bolygót a csillagtól e távolságban. De a közeljövőben az ALMA képes lesz a porcsapdákat megfigyelni közelebb a szülői csillagokhoz, ahol ugyanazok a mechanizmusok működnek. Az ilyen porcsapdák valóban a bölcsők lennének az újszülött bolygók számára. ”
Ahogy a nagyobb részecskék a nagyobb nyomású területek felé vándorolnak, a porcsapda kialakul. Megállapításaik validálására a kutatók számítógépes modellezést alkalmaztak annak bemutatására, hogy nagynyomású régiók léphetnek fel a gáz mozgásakor a nyitó széleken. Egyezik az Oph IRS 48 lemez megfigyelésével.
"A modellező munka és az ALMA magas színvonalú megfigyeléseinek kombinációja ezt egyedülálló projektré teszi" - mondta Cornelis Dullemond a németországi Heidelbergi Elméleti Asztrofizikai Intézetből, aki a porfejlődés és a lemezes modellezés szakértője és a csapat tagja. . "A megfigyelések beszerzésének ideje alatt olyan modelleken dolgoztunk, amelyek pontosan megjósolták az ilyen típusú struktúrákat: nagyon szerencsés véletlen."
"Ezt a szerkezetet, amelyet az ALMA-val látunk, le lehet vonni, hogy képviselje azt, ami történhet a belső Naprendszerben, ahol több Föld-szerű sziklás bolygó képződik" - mondta Birnstiel. "E megfigyelések esetében azonban valószínűleg valami hasonlót látunk a Nap Kuiper-övének vagy az Oort-felhőnek a kialakulásához, a Naprendszerünk azon régiójához, ahol az üstökösök feltételezhetően származnak."
A gyermekkori álomgyárhoz hasonlóan az ALMA még építés alatt áll. Ezeket az egyedi megfigyeléseket az ALMA Band 9 vevőkészülékekkel készítették - ez az európai gyártmányú műszer, amely lehetővé teszi, hogy az ALMA eddig legélesebb és leg részletesebb képeket készítsen.
"Ezek a megfigyelések azt mutatják, hogy az ALMA képes a transzformációs tudomány közvetítésére, még a teljes tömb kevesebb, mint felének használatakor is." - mondja Ewine van Dishoeck a Leideni Megfigyelőközpontból, aki több mint 20 éve az ALMA projekt fő támogatója. . "A 9. sávban az érzékelés és a képélesség hihetetlen ugrása lehetőséget ad nekünk arra, hogy a bolygóképződés alapvető szempontjait olyan módon tanulmányozzuk, amelyek korábban egyszerűen nem voltak lehetségesek."
Eredeti történet forrása: ESO sajtóközlemény. További olvasás: NRAO sajtóközlemény.
