A művész elképzelése, hogy Jupiter-szerű bolygó kering egy csillag körül. Kép jóváírása: NASA Kattintson a nagyításhoz
A NASA Spitzer Űrtávcsőjével a csillagászok egy csapata, a Rochesteri Egyetem vezetésével, rést fedezett fel a poros korongokon két nagyon fiatal csillag körül, ami arra utal, hogy ott óriási bolygók képződtek. Egy évvel ezelőtt ugyanezek a kutatók bizonyítékokat találtak egy fiatal csillag körüli első „bolygóról”, amely az asztrofizikusok óriási bolygóképződésének legtöbb modelljét kihívta.
Az Astrophysical Journal Letters szeptember 10-i számának új megállapításai nemcsak megerősítik azt az elképzelést, hogy a Jupiterhez hasonló óriási bolygók sokkal gyorsabban alakulnak ki, mint a tudósok a hagyományosan várták, hanem a gázokkal átitatott csillagok egyikének, a GM Aurigae néven analóg a sajátunkkal. Naprendszer. Mindössze egymillió éves korban a csillag egyedülálló ablakot ad arra, hogy miként alakult meg a saját világunk.
"A GM Aurigae lényegében Napunk sokkal fiatalabb változata, és a korong rése körülbelül ugyanolyan nagy, mint a saját óriásbolygók által elfoglalt tér" - mondja Dan Watson, a fizikai és csillagászati professzor a Rochesteri Egyetemen és a Spitzer IRS Disks kutatócsoport vezetője. „Ha úgy nézünk ki, ez olyan, mint a Nap és a külső Naprendszerünk babaképei.” - mondja.
"Az eredmények kihívást jelentenek az óriásbolygó kialakulásának meglévő elméleteihez, különösen azokhoz, amelyekben a bolygók fokozatosan épülnek fel több millió év alatt" - mondta Nuria Calvet, a Michigan-i Egyetem csillagászati professzora és a cikk vezető szerzője. "Az ilyen jellegű tanulmányok végső soron segítenek jobban megérteni, hogy miként alakulnak ki külső bolygóink, valamint az univerzum többi része."
Az új „bolygók” azokban a tisztásokon élnek, amelyeket kiürítették a DM Tauri és a GM Aurigae csillagok körüli lemezekbe, 420 fényévnyire a Taurus csillagképben. Ezeket a lemezeket évek óta gyanítják, hogy központi lyukak vannak, amelyek valószínűleg a bolygó kialakulásának tudhatók be. Az új spektrumok azonban nem hagynak kétséget: A rések annyira üresek és élesek, hogy a bolygóképződés messze a legmegfelelőbb magyarázat megjelenésükre.
Az új bolygók még nem láthatók közvetlenül, de a Spitzer infravörös spektrográfiájával (IRS) egyértelműen kiderült, hogy hiányzik az egyes csillagokat körülvevő porfelület, ami erősen arra utal, hogy mindegyik körül van egy bolygó. A protoplanetáris lemezen lévő por melegebb van a csillag közepén, és így a legtöbb fény rövidebb hullámhosszon sugárzik, mint a lemez hűvösebb külső szélessége. Az IRS Disks csapata úgy találta, hogy minden rövid infravörös hullámhosszon hirtelen hiányzik a fény, ami arra utal, hogy a lemez középső része hiányzik. A csillagok szerint ezek a csillagok nagyon fiatalok, körülbelül egymillió éves, még mindig embrionális gázlemezeik veszik körül. A csillag rövid élettartama alatt előforduló gáz hiányának egyetlen lehetséges magyarázata az, hogy egy bolygó - valószínűleg egy olyan gáz óriás, mint a Jupiterünk - kering a csillag körül, és gravitációs úton „elmossa” a gázt ezen a távolságra. csillag.
Mint a tavalyi fiatal bolygó eredményeivel, ezek a megfigyelések kihívást jelentenek az óriási bolygók kialakulásának minden létező elmélete szempontjából, különös tekintettel a „mag-akkreditációs” modellek modelleire, amelyekben az ilyen bolygók kisebb testek beépítésével épülnek fel, amelyek sok több idő van egy óriási bolygó felépítésére, mint ezeknek a rendszereknek a kora.
Az IRS Disks csapata valami mást fedez fel a GM Aurigae iránt. A porkorong egyszerű központi tisztításának helyett, mint a többi vizsgált esetben, a GM Aurigae korongjában egyértelmű rés van, amely elválasztja a sűrű, poros külső korongot a feszült belső lemeztől. Ez lehet egy közbenső szakasz, mivel az új bolygó kitisztítja a körülötte levő port, és teljes központi tisztulást eredményez, mint a többi “bolygó” korongja, vagy annak következménye, hogy több bolygó rövid idő alatt képződik és elpusztul. a port összetettebb módon.
A GM Aurigae tömege 1,05-szerese a Napunk közel-ikerének? Így a Naphoz nagyon hasonló csillaggá alakul. Ha átfednénk a saját Naprendszerünkbe, a felfedezett rés nagyjából a Jupiter pályáján (460 millió mérföld) az Uránusz pályájára (1,7 milliárd mérföld) terjedne. Ugyanebben a tartományban jelennek meg a saját rendszerünkben lévő gáz óriási bolygók. Kicsi, nem óriási bolygók, olyan sziklás világok, mint a Föld, nem fognak annyi anyagot felszívni, és így por hiányában nem lenne kimutathatók.
A Spitzer Űrtávcsövet pályára bocsátották 2003. augusztus 25-én. Az IRS Disks kutatócsoportot a Spitzer infravörös spektrográfiáját építő tagok vezetik, ide tartoznak a Rochesteri Egyetem, a Cornell Egyetem, a Michigan Egyetem, az Autonóm Nemzeti Egyetem csillagászai. A Mexikói Egyetem, a Virginiai Egyetem, az Ithaca Főiskola, az Arizonai Egyetem és az UCLA. A NASA sugárhajtómű-laboratóriuma a kaliforniai Pasadena-ban irányítja a Spitzer Űrtávcső küldetését a NASA Tudományos Misszió Igazgatóságának Washingtonban. A tudományos mûveleteket a Kaliforniai Technológiai Intézet Spitzer Tudományos Központjában végzik, Pasadena-ban is.
