ALMA odkrywa dysk protoplanetarny wokół TW Hydrae z niespodzianką

 

Zdjęcie dysku wokół TW Hydrae
Źródło: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Powyższe nowe zdjęcie wykonane za pomocą Atacama Large Milimeter/submilimeter Array (ALMA) stanowi najbardziej szczegółowe zdjęcie dysku protoplanetarnego wokół pobliskiej gwiazdy podobnej do Słońca TW Hydrae. W dysku wyraźnie widać lukę w tej samej odległości od gwiazdy co w przypadku układu Słońce – Ziemia, co oznacza, że możemy być świadkami powstawania młodej wersji naszej planety, lub nieco masywniejszej superziemi.

Źródło: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Źródło: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Gwiazda TW Hydrae stanowi popularny cel badań dla astronomów ze względu na jej bliskość do Ziemi (zaledwie 175 lat świetlnych) jak i jej status bardzo młodej gwiazdy (zaledwie 10 milionów lat). Co więcej, ze względu na orientację w przestrzeni, astronomowie mogą obserwować cały dysk protoplanetarny wokół tej gwiazdy.

„Wcześniejsze badania wykonywane za pomocą teleskopów w zakresie optycznym i radiowym potwierdzają, że wokół TW Hydrae krąży rozległy dysk protoplanetarny z lukami, które silnie świadczą o tym, że powstają w nim nowe planety,” mówi Sean Andrews z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge, główny autor artykułu opublikowanego dzisiaj w periodyku Astrophysical Journal Letters. „Nowe zdjęcia z ALMA przedstawiają dysk w niespotykanej dotychczas rozdzielczości, dzięki czemu możemy obserwować serię koncentrycznych, jasnych pierścieni pyłowych oraz ciemne luki, wśród których jedna znajduje się w odległości 1 AU od gwiazdy.”

Wewnętrzny oszar dysku protoplanetarnego wokół TW Hydrae, Źródło: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Wewnętrzny oszar dysku protoplanetarnego wokół TW Hydrae, Źródło: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Pozostałe wyraźne luki widoczne na zdjęciach znajdują się w odległościach 3 i 6 miliardów kilometrów od gwiazdy centralnej – to odległości przypominające orbity Urana i Plutona w Układzie Słonecznym.

W przypadku obserwacji TW Hydrae, astronomowie byli w stanie zaobserwować słabą emisję w zakresie radiowym pochodzącą od ziaren pyłu o rozmiarze 1 mm w dysku, co pozwoliło na zarejestrowanie szczegółów z dokładnością do odległości Ziemi od Słońca (około 150 mln km). Tak szczegółowe obserwacje możliwe były tylko dzięki wysokiej rozdzielczości konfiguracji obserwatorium ALMA. „To jak dotąd najbardziej szczegółowe zdjęcie dysku protoplanetarnego wykonane przez ALMA, i ciężko będzie pobić tą rozdzielczość,” mówi Andrews.

„TW Hydrae to wyjątkowy obiekt. To najbliższy znany nam dysk protoplanetarny, który bardzo przypomina Układ Słoneczny z czasów, gdy miał tylko 10 milionów lat,” dodaje współautor David Wilner, także z CfA.

Wcześniejsze obserwacje innego układu – HL Tauri – prowadzone za pomocą ALMA wskazują, że nawet młodsze dyski protoplanetarne – w wieku 1 miliona lat – także posiadają cechy wskazujące na procesy prowadzące do powstawania planet.  Badając dysk wokół TW Hydrae astronomowie mają nadzieję lepiej zrozumieć ewolucję Ziemi i szanse na powstanie takich samych układów w Drodze Mlecznej.

Źródło: ESO