Új eszközökkel a csillagászok kitöltik az összes darabot, amely megmagyarázza, hogy a bolygók miként alakulnak ki az újszülött csillagok körüli kiterjesztett gáz- és porlemezekből. A csillagászok azonban találtak egy olyan proto-planetáris lemezt, amely megtagadja a felnövekedést. 25 millió éves, és még mindig nem hajtotta végre az átállást a bolygók kialakításához. Lee Hartmann a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központnál dolgozik, és a legeredményt bemutató papír vezető szerzője.
Hallgassa meg az interjút: A bolygókeret, amely megtagadja a felnövekedést (6 MB)
Vagy iratkozz fel a Podcastra: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Megtalálta a legrégebbi bolygókorongot. Tudsz nekem megérteni, milyen szokatlan ez?
Lee Hartmann: Ez a legrégebbi bolygó vagy protoplanetáris korong. A legrégebbi, amit korábban találtunk, olyasmi, mint 10 millió éves, tehát ez körülbelül 2–2,5-szer olyan régi, mint bármi más, amit korábban találtunk.
Fraser: Nagy meglepetés volt, ha valami olyan régiat találtál?
Hartmann: Igen, úgy tűnik, hogy a csillagok felének vagy többének van valamilyen meghosszabbított poros korongja, ami bolygókké válna. Körülbelül egy millió éves korban. És akkor kb. 10 millió évvel az összes csillag 10% -ának tetszik, vagy talán még ennél is kevesebbé. Tehát nagyon figyelemre méltó volt találni ezt a dolgot kétszer éves korban. Úgy gondoltuk, hogy 20 millió évvel valóban nullára eshetünk mindazért, amelynek még mindig volt porja körül, ami nagyon hasonlít egy bolygókorongra.
Fraser: Mi tartja a lemezt olyan hosszú ideig stabilnak?
Hartmann: Nem igazán világos. A központi rendszer ebben az esetben valójában egy szoros bináris csillag, és így lehetséges - ellentétben a csillaggal a naprendszerünkben - két, szinte azonos tömegű csillag létezik, amelyek egy nagyon közeli pályán keringnek, és bár valami valahol valamilyen méretű a Merkúr pályája és a Vénusz pályája között; valami ilyen méretű. Ez valamiféle csapkodást okozhat, mivel minden csillagnak megvan a saját gravitációja, és miközben körül mozognak, felcsavarhatják a korongot és megrázhatják a részecskéket. Azt gondoljuk, hogy a bolygók előállításakor az a por, a kis porzsákok, elektrosztatikusan tapadnak kis apró darabokká, és ezután egyre nagyobb lesz. És sziklákat készít, majd olyan dolgokat készít, amelyek inkább aszteroidák, és végül bolygók. És a bolygóképző szakasz az, ami valóban eltávolítja ezt a port. És úgy gondolják, hogy ezt a folyamatot nagyon kényesnek tekintik, és a dolgok ezer-millió évekre esik át. Lehetséges, hogy ha egy kicsit megcsavarod, miközben a részecskét felfüggeszti, akkor nem igazán fognak jól összeragadni, és nem mennek át a bolygóképződés többi részén, mint a legtöbb csillag.
Fraser: Milyen általános lenne valami ilyen? Mivel ez a legrégebbi, amit találtak, gondol-e Önnek más a közelben, vagy csak ez egy teljes kölyök?
Hartmann: Nehéz elképzelni, hogy csak egy ilyen dolog van a galaxisban, nem is beszélve az egész világegyetemről. De, amennyire meg tudjuk mondani, ennek nagyon ritka esetnek kell lennie. Láthatjuk a nagy csillagfürtöket, amelyek 30 millió éves, 50 millió éves, 100 millió éves, és több száz vagy akár több ezer csillagban semmit sem találtak. Valószínűleg ez az 1000-ből 1, vagy valami ilyesmi. Ez valamiféle, amire gondolnék, de nehéz tudni. Nem vizsgáltuk meg elég gondosan ezeket a dolgokat. Csak a közelmúltban voltunk képesek. A Spitzer űrteleszkóp éppen annyira érzékenyebb, mint bármi más, amit korábban meg tudtunk tenni. Csak tényezők százezrekből fakadtak abban, hogy képesek vagyunk olyan halvány forrásokat észlelni, mint ez a dolog. Most kezdjük meg az első csecsemő lépéseket, hogy felfedezzük, mi van odakint és a saját szomszédságunkban. A Spitzer-távcsővel elkezdenek nézni a többi klaszter nézetét, megerősítik, hogy ennek a rendszernek a kétszeres korúak, ezernél kevesebb, mint egy ilyen. Ez valóban meglehetősen egyedi rendszer. Bizonyos különleges körülmények között el kellett volna kapnunk.
Fraser: Gondolod-e, hogy ez tovább folytatódhat millió és millió év alatt? Még mindig ez a korai életkor?
Hartmann: Ezt nem értjük nagyon jól. Az ilyen rendszerek tanulmányozásának egyik oka az, hogy nagyon sok segítségre van szükségünk ennek fizikájának megértésében. A fizika, hogy miként alakulnak ki a bolygók alapvetően porzsákokból. Ez csak egy bonyolult folyamat, és vannak mindenféle dolog, amit nem egészen értünk abban, hogy valóban több felmérésre van szükségünk ezekről a dolgokról. Nem igazán tudom, mi fog történni ezzel a rendszerrel. Saját véleményem szerint valószínűleg nem fog tovább menni és koagulálni bolygókká, ha még nem tette meg. Az elmélet azt sugallja, hogy van egyfajta küszöb, amelyet meg kell felelnie. Csak annyi anyagnak kell lennie, hogy ez megtörténjen, hogy valóban átjuthasson a nagyobb testek előállításánál, és ezután fel tudja söpörni az összes kisebb port, és kitisztíthatja a lemezt. Ha soha nem érkezel meg ezen a küszöbön, akkor előfordulhat, hogy soha nem fogsz bolygót készíteni. Azt hiszem, hogy előfordulhat, hogy csak kicsapódik, és néhány pormag kiürül, vagy lassan spirálisan becsavarodik a csillagba, és ez a vége, de mi nem igazán értjük.
Fraser: Láttak-e már bolygóképző lemezeket bináris rendszerek körül?
Hartmann: Igen, ha elmondhatom, hogy feltételezzük, hogy ezek a lemezek bolygókké válnak. Valójában nem volt a teljes dohányzópisztoly, hogy azt mondjuk, hogy ezek a poros lemezek valójában bolygókké válnak. Úgy gondolom, hogy ez nagyon erős valószínűség, mert ezt az elosztott port látjuk nagyon fiatal csillagok környékén, és azután eltűnt. Tudjuk, hogy össze kell koagulálnunk az összes port, meg kell szereznünk a apró cuccokat, és nagy dolgokba kell helyeznünk, hogy bolygót hozzunk létre. Tehát ezt a feltevést tesszük, de csak azt akartam mondani, hogy valójában még nem kötöttük össze a pontokat ebben a kérdésben.
Fraser: Igaz, hogy láttak-e ilyen lemezeket a bináris rendszerek körül?
Hartmann: Igen, vannak. Ez a probléma az, hogy alapvetően nem lehet a lemezen ugyanolyan méretű pálya, mint a bináris pályán. A másik csillag csak lenyelné az összes port, vagy elpárologtatja, vagy elfújja. Másrészt, ha nagyon széles bináris számod van, és ha van valami, ahol a másik csillag nagyon messze van, akkor van egy lemeze is abban a binárisban, és nem tudja, hogy van-e egy másik csillag, amely körül kering. Keringünk a Nap körül, és Jupiter ott van számos csillagászati egységnél, és ez csak kis zavarokat okoz a Föld körüli pályán. Hasonlóképpen lehet egy olyan rendszer, amelyben a két csillag viszonylag közel áll egymáshoz, és a lemez jóval a külsõ területeken kívül található. És így a lemezre szinte úgy néz ki, mintha egyetlen csillag lenne. Nem pontosan így van, mert a két csillag körül kering, tehát a gravitáció egy kicsit felborítja. De nem olyan messze van attól, hogy csak egyetlen tárgyat birtokoljon. Tehát mindaddig, amíg a lemez vagy sokkal nagyobb, mint a bináris, vagy kisebb, mint a bináris, rendben van. Ha a lemez sokkal nagyobb, mint a bináris, akkor annyira vastag lehet és olyan szétszóródhat, hogy soha nem igazán koagulál hatékonyan a bolygókra. Ez olyasmi, amit valamilyen módon megjósolhatunk, de ez még nem olyan, amit megfigyelés közben még meg tudunk mutatni.
Fraser: Van valamilyen nyomon követése az ehhez tervezett megfigyelések során?
Hartmann: Szerintem hosszabb hullámhossz-megfigyeléseket szeretnénk megszerezni, hogy megnézhessük, hol áll lemez, mert ebben a megfigyeléscsoportban alapvetően azt mondjuk, hogy van lemez, de nem tudjuk, hogyan nagy ez. A kérdés az, vajon van-e ezen a rendszeren kívül valami, ami zavarja a lemezt is. Lehet, hogy mindenki számára ismert hármas rendszer, egy nagyon sokkal tágabb társaval, amely alacsony tömegű és még nem láttuk. És ez valóban megforgathatja és megakadályozhatja, hogy a korong legalább arra engedje, hogy a bolygók koaguláljanak. És akkor a másik dolog, amit megpróbálunk tenni, az, hogy megpróbálunk azonosítani más hasonló rendszereket, amelyek szintén 20 millió éves, 30 millió évesek. Ha találunk még ezeket a dolgokat, csak annak megfigyelése érdekében, hogy milyen gyakoriak, és hogy valamennyien bináris fájlok-e, vagy mi a különleges azokban, amelyek lehetővé teszik, hogy ilyen sokáig el tudják tartani őket. Alapvetően azt próbáljuk megfigyelni, hogy a lemez miként bolygókká alakul, de természetesen évekig tart, tehát nem követheted ezt - legalábbis nem tudom követni. Olyan, mint egy pillanatképet készíteni egy lakosságról. Van idős emberek, fiatalok és babák, és így tovább. Megpróbálhatja következtetni arra, hogy az evolúció hogyan alakul ki a különféle darabok összerakásából. És akkor néhány ember lárva vagy jobban táplált, és más kultúrájuk van, vagy bármi más, és megpróbálod meglátni, hogy a pillanatfelvétel milyen különféle hatásokat gyakorol a népességre. Kísérlet megtalálni más hasonló rendszereket a kísérlet elvégzésének módja, hogy megtudja, mi történik, ha sokkal szélesebb bináris fájlja van, vagy mi történik, ha közepén egy másik tömegcsillag van. Nem igazán hajthatjuk végre a kísérletet, de ha elég sokféle tárgyat találunk, mint például ez, akkor a természet különböző helyeken végezte a kísérletet, és csak ki kellene mennünk, és megnéznünk.
Ezt a felfedezést eredetileg a Space Magazine jelentette be 2005. július 19-én.
