Czterysta pięćdziesiąt lat świetlnych od Ziemi, w centrum układu koncentrycznych pierścieni gazu i pyłu rośnie nowa gwiazda. W jej otoczeniu powstają nowe planety, po jednej w każdej luce między pierścieniami.

Odkrycie tej gwiazdy porządnie wstrząsnęło wszystkimi teoriami powstania układu słonecznego. Mayer Humi, naukowiec z Worcester Polytechnic Instittute uważa, że układ ten stanowi doskonały obiekt do testowania teorii opisujących pierścienie protoplanetarne otaczające młode gwiazdy. Wyniki swoich badań opublikował właśnie w periodyku Journal of Mathematical Physics.

Gwiazda HL Tauri znajduje się w gwiazdozbiorze Byka. Jej zdjęcie wykonane w 2014 r. za pomocą radioteleskopu ALMA (Atacama Large Milimeter Array) stanowi pierwsze zdjęcie pierścieni protoplanetarnych, które niejako potwierdzają teorię opracowaną w 1796 r. przez Pierre-Simona Laplace’a, mówiącą, że pył i gaz wokół młodych gwiazd formują się najpierw w dysk i pierścienie, a z czasem powstają z nich planety.

We wszechświecie obserwujemy wiele obłoków gazowych, które mogą wyewoluować w układy planetarne. Najnowsze dane obserwacyjne wskazują, że układy planetarne są czymś powszechnym we wszechświecie

– mówi Humi.

Podstawowym pytaniem od zawsze jest jak obłok gazu jest w stanie pod wpływem własnej grawitacji zamienić się w układ planetarny

– dodaje.

W swojej pracy Humi wykorzystał równania Eulera-Poissona, które opisują ewolucję obłoków gazowych i zredukował je z 6 do 3 równań, które następnie zastosował do rotujących obłoków gazu.

Analizując obłok gazu jako nieściśliwy, warstwowo ułożony płun, Humi wyprowadza rozwiązania (zależne od czasu), które pozwalają badać ewolucję gęstości i oscylacji w obłoku.

W swojej pracy Humi wykazuje, że przy odpowiednich okolicznościach, pierścienie mogą powstawać w obłokach gazu i dysku, co jedynie potwierdza hipotezę Laplace’a sprzed ponad 200 lat, że nasz układ planetarny powstał z podobnego obłoku gazu i pyłu otaczającego nasze słońce.

Udało mi się wykazać trzy analityczne rozwiązania, które wskazują, że pierścienie faktycznie mogą tak powstawać. Pierwotny zestaw sześciu równań nie pozwalał na dojście do takich wniosków. Teraz kolejnym krokiem będzie wykazanie, że z czasem pierścienie mogą ewoluować w planety

– podsumowuje Humi.

By Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Redaktor w Spider's Web.