Tento obrázek ukazuje hnědého trpaslíka ISO-Oph 102 nebo Rho-Oph 102 v oblasti tvorby hvězd Rho Ophiuchi. Jeho poloha je označena zaměřovacím křížem. Tento pohled ve viditelném světle byl vytvořen ze snímků tvořících součást Digitalizovaného průzkumu oblohy 2. Poděkování: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Digitized Sky Survey 2. Poděkování: Davide De Martin
Hnědí trpaslíci obývají jakousi nejasnou linii mezi hvězdami a planetami: jejich hmotnost je zdánlivě příliš malá na to, aby byli plnohodnotnými hvězdami, a přesto jsou příliš velcí na to, aby byli planetami. Tyto matné hvězdy byly objeveny teprve v roce 1995, ale současné odhady říkají, že hnědých trpaslíků by mohlo být stejně mnoho jako normálních hvězd v naší galaxii. Nyní astronomové našli hnědého trpaslíka, který má kolem sebe zaprášený disk, stejně jako disky obklopující pravidelné mladé hvězdy. Obsahuje milimetrová pevná zrna a kolem dalších nově zrozených hvězd jsou tyto disky kosmického prachu místem, kde se tvoří planety. Astronomové tvrdí, že tento překvapivý nález zpochybňuje teorie o tom, jak se formují kamenné planety v měřítku Země, a naznačuje, že kamenné planety mohou být ve vesmíru ještě běžnější, než se očekávalo.
Předpokládá se, že kamenné planety vznikají náhodnou srážkou a slepením toho, co jsou původně mikroskopické částice v disku materiálu kolem hvězdy. Tato drobná zrnka jsou podobná velmi jemným sazím nebo písku. Ve vnějších oblastech kolem hnědého trpaslíka však astronomové očekávali, že zrna nemohou růst, protože disky jsou příliš řídké a částice se budou po srážce pohybovat příliš rychle na to, aby se slepily. Převažující teorie také říkají, že jakákoli zrnka, která se podaří vytvořit, by se měla rychle pohybovat směrem k centrálnímu hnědému trpaslíkovi a mizet z vnějších částí disku, kde by mohla být detekována.
'Naprosto nás překvapilo, že jsme na tomto tenkém disku našli milimetrová zrna,' řekl Luca Ricci z California Institute of Technology, USA, který vedl tým astronomů se sídlem ve Spojených státech, Evropě a Chile. 'Pevná zrna této velikosti by se neměla tvořit v chladných vnějších oblastech disku kolem hnědého trpaslíka, ale zdá se, že ano. Nemůžeme si být jisti, jestli by se tam mohla vyvinout celá kamenná planeta, nebo už se to stalo, ale vidíme první kroky, takže budeme muset změnit naše předpoklady o podmínkách potřebných pro růst pevných látek,“ řekl. .
Umělcova představa disku prachu a plynu kolem hnědého trpaslíka. Kredit: ESO
Ricci a jeho tým využili Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (ALMA) za jejich pozorování. Přestože dalekohled ještě není zcela dokončen, vysoké rozlišení ALMA umožnilo týmu přesně určit plynný oxid uhelnatý kolem hnědého trpaslíka – poprvé, co byl na takovém disku detekován studený molekulární plyn. Tento objev spolu s milimetrovými zrny naznačuje, že disk je mnohem podobnější diskům kolem mladých hvězd, než se dříve očekávalo.
ALMA, umístěná ve vysokohorské chilské poušti, je sbírka vysoce přesných antén ve tvaru talíře, které spolupracují jako jeden velký dalekohled pro pozorování vesmíru v milimetrových vlnových délkách, což umožňuje pozorování extrémních detailů a citlivosti. Stavba ALMA má být dokončena v roce 2013, ale astronomové začali s pozorováním s částečnou řadou parabol ALMA v roce 2011.
Astronomové namířili ALMA na mladého hnědého trpaslíka ISO-Oph 102, také známého jako Rho-Oph 102, v oblasti tvorby hvězd Rho Ophiuchi v souhvězdí Ophiuchus. Hnědý trpaslík má asi 60krát větší hmotnost než Jupiter, ale pouze 0,06krát větší hmotnost než Slunce, a tak má příliš malou hmotnost na to, aby podnítil termonukleární reakce, kterými září obyčejné hvězdy. Vyzařuje však teplo uvolněné jeho pomalou gravitační kontrakcí a matně svítí načervenalou barvou.
Astronomům se podařilo určit, že zrna na disku mají velikost milimetru nebo více.
„ALMA je mocný nový nástroj pro řešení záhad formování planetárního systému,“ řekl Leonardo Testi z ESO, člen výzkumného týmu. 'Zkusit to s dalekohledy předchozí generace by vyžadovalo téměř měsíc pozorování - v praxi nemožně dlouho.' Ale s použitím pouhé čtvrtiny konečného počtu antén ALMA jsme to dokázali za méně než jednu hodinu! řekl.
Po dokončení ALMA tým doufá, že teleskop opět natočí směrem k Rho-Oph 102 a dalším podobným objektům.
„Brzy budeme schopni nejen detekovat přítomnost malých částic v discích,“ řekl Ricci, „ale také zmapovat, jak se šíří po cirkumstelárním disku a jak interagují s plynem, který jsme v disku také detekovali. . To nám pomůže lépe porozumět tomu, jak planety vznikají.“
Přečtěte si týmový papír (pdf)
Zdroj: ŽE