Bezpośrednie obrazowanie pasa planetozymali wokół HR8799

dnia 15/08/2016

resolvingthe

Planety mają swój początek w pyłowym dysku materii otaczającym gwiazdę, która dopiero co zaczęła świecić. Według większości modeli pył w takim dysku zaczyna się ze sobą sklejać do momentu, w którym poszczególne zagęszczenia są wystarczająco masywne, aby przyciągać inne zagęszczenia grawitacyjnie. Astronomowie uważają, że proces formowania się planet i rozpraszania dysku trwa około 10 milionów lat. Jednak wielu informacji wciąż nie znamy: chociażby tendencji pyłu do niesklejania się czy prawdopodobieństwa tego, że zderzające się ze sobą zagęszczenia ulegają zniszczeniu zamiast aglomeracji. Najnowsze odkrycia egzoplanet zaczęły stopniowo nachodzić na badania dysków protoplanetarnych i pozwalać astronomom na badanie rozwoju i ewolucji układów planet wokół młodych gwiazd i ich interakcji z dyskami.

Bezpośrednie obrazowanie dysków pyłowych było dotąd bardzo ograniczone i głównie pozwalało na badania obszarów dysków w zewnętrznych strefach układów planetarnych – podobnych do Pasa Kuipera w naszym układzie planetarnym. Jednocześnie, znaczna większość egzoplanet dotąd odkrytych i zbadanych znajduje się bardzo blisko swojej gwiazdy, czasami znacznie bliżej niż Merkury od Słońca.

mainimage_Exoplanets_by_Keck

Gwiazda HR8799 jest jak na razie jedyną gwiazdą, wokół której metodą obrazowania bezpośredniego udało się odkryć kilka planet. O istnieniu dysku wokół tej gwiazdy naukowcy wiedzą od kilkudziesięciu lat. Według modeli dysk posiada trzy strefy: wewnętrzny analog pasa planetoid, pas planetezymali w odległości 100-430 AU od gwiazdy, oraz obszar halo rozciągający się do 1500 AU.

Denis Barkats, astronom z CfA wraz ze współpracownikami wykorzystał sieć ALMA do wykonania zdjęcia dysku wokół HR8799 w skali do 32 AU, co umożliwiło zbadanie wewnętrznych stref dysku. Zespół naukowców ustalił, że wewnętrzna krawędź dysku planetezymali znajduje się w odległości ok. 145 AU od gwiazdy i rozciąga się do 430 AU.

Znane już w tym układzie cztery egzoplanety krążą właśnie przy tej wewnętrznej krawędzi. Najodleglejsza z tych planet, planeta b charakteryzuje się chaotyczną orbitą, która z czasem doprowadzi do zmiany orbity, a tym samym zagraża stabilności układu.

Astronomowie rozważają dwie interesujące możliwości: albo orbita planety b zmieniała się bardziej w czasie niż uważamy, lub gdzieś w pobliżu znajduje się piąta, jak na razie nieodkryta mała planeta na większej orbicie, której grawitacja w pewnym stopniu stabilizuje układ.

Niezależnie od tego, która z tych teorii się sprawdzi, artykuł naukowy opisujący odkrycie niejako rozpoczyna nową erę obrazowania i analizowania pozasłonecznych układów planetarnych.

Źródło: Center for Astrophysics

Dodaj komentarz