Astronómovia sa domnievajú, že prachové zrnká tvoriace disk sú v dostatočne chladných miestach zárodkami vzniku planét.
Astronómovia objavili vodnú paru v disku okolo mladej hviezdy v mieste, kde by sa mohli formovať planéty. Snímka ukazuje nové pozorovania sústavy Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Vodná para je zobrazená v odtieňoch modrej. V blízkosti stredu disku, kde žije mladá hviezda, je prostredie horúcejšie a plyn jasnejší. Červeno sfarbené prstence sú z predchádzajúcich pozorovaní sústavy ALMA, ktoré zobrazujú rozloženie prachu okolo hviezdy. Zdroj: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Facchini et al.
Vedci objavili vodnú paru v disku okolo mladej hviezdy presne v mieste, kde sa môžu formovať planéty. Voda je kľúčovou zložkou života na Zemi a predpokladá sa, že pri vzniku planét zohráva významnú úlohu.
„Je naozaj výnimočné pozorovať na vlastné oči, ako sa molekuly vody uvoľňujú z ľadových prachových častíc.“ Elizabeth Humphreysová, astronómka ESO
Rozloženie vody v stabilnom chladnom disku
Doteraz sa však vedcom nikdy nepodarilo zmapovať, ako je voda rozložená v stabilnom chladnom disku – teda v takom type disku, ktorý ponúka najpriaznivejšie podmienky na vznik planét okolo hviezd. Nové zistenia umožnila sústava ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), na ktorej sa podieľa Európske južné observatórium (ESO).
„Nedokázal som si ani predstaviť, že by sme mohli zachytiť snímku oceánu vodnej pary v rovnakej oblasti, kde sa pravdepodobne formuje planéta,“ uviedol Stefano Facchini, astronóm z Milánskej univerzity v Taliansku, ktorý viedol štúdiu, publikovanú v časopise Nature Astronomy.
Rozloženie vody v disku hviezdy HL Tauri
Vo vnútornom disku mladej hviezdy podobnej Slnku s názvom HL Tauri, ktorá sa nachádza 450 svetelných rokov od Zeme v súhvezdí Býka, odhalili pozorovania najmenej trikrát viac vody než vo všetkých pozemských oceánoch dokopy.
Snímka zobrazuje oblasť, v ktorej sa nachádza mladá hviezda HL Tauri. V jej okolí je mnoho mladých hviezd, ako aj oblakov prachu. Tento obrázok bol vytvorený zo snímok, ktoré sú súčasťou Digitized Sky Survey 2. Zdroj: ESO/Digitized Sky Survey 2
„Je neskutočné, že môžeme vodnú paru nielen detegovať, ale urobiť aj jej detailné snímky a priestorovo ju rozlíšiť vo vzdialenosti 450 svetelných rokov od nás,“ dodáva spoluautor Leonardo Testi, astronóm z Bolonskej univerzity v Taliansku.
Priestorovo rozlíšené pozorovania pomocou ďalekohľadu ALMA umožňujú astronómom určiť rozloženie vody v rôznych oblastiach disku. „Podieľať sa na takom významnom objave v ikonickom disku HL Tauri bolo nad rámec toho, čo som očakával od svojej prvej skúsenosti v astronómii,“ dodáva Mathieu Vander Donckt z Univerzity v belgickom Liège, ktorý na výskume participoval ako študent magisterského štúdia.
Prstencová medzera v disku
Značné množstvo vody bolo nájdené v oblasti, kde sa nachádza známa medzera v disku HL Tauri. Prstencové medzery sú v diskoch z prachu a plynu brázdené obiehajúcimi vznikajúcimi planétami, ktoré zhromažďujú materiál a rastú. „Naše nedávne snímky odhalili značné množstvo vodnej pary v rôznych vzdialenostiach od hviezdy vrátane medzery, kde by sa v súčasnej dobe mohla potenciálne formovať planéta,“ hovorí Facchini. To naznačuje, že by táto vodná para mohla ovplyvniť chemické zloženie planét vznikajúcich v týchto oblastiach.
HL Tauri je mladá hviezda obklopená pozoruhodným prachovým diskom. Nachádza sa v známom súhvezdí Býka. Hviezda je príliš slabá na to, aby sa dala pozorovať malými ďalekohľadmi. Zdroj: ESO, IAU a Sky & Telescope
Zariadenie ALMA a pozorovanie vody
Pozorovanie vody pomocou pozemského teleskopu je veľkým úspechom, pretože vodná para v zemskej atmosfére zhoršuje kvalitu astronomických signálov. ALMA, ktorú prevádzkuje ESO spolu so svojimi medzinárodnými partnermi, je sústava ďalekohľadov v čilskej púšti Atacama v nadmorskej výške približne 5 000 metrov, ktorá bola postavená vo vysokom a v suchom prostredí špeciálne preto, aby sa táto degradácia minimalizovala a poskytla výnimočné pozorovacie podmienky. „K dnešnému dňu je ALMA jediným zariadením, ktoré je schopné priestorovo rozlíšiť vodu v chladnom planetárnom disku,“ uvádza spoluautor Wouter Vlemmings, profesor na Chalmersovej technickej univerzite vo Švédsku.
„Je naozaj výnimočné pozorovať na vlastné oči, ako sa molekuly vody uvoľňujú z ľadových prachových častíc,“ uviedla Elizabeth Humphreysová, astronómka ESO, ktorá sa na štúdii tiež podieľala.
Prachové zrnká ideálne pre vznik planét
Prachové zrnká tvoriace disk sú zárodkom vzniku planét – zrážajú sa a zhlukujú sa do stále väčších telies obiehajúcich okolo hviezdy. Astronómovia sa domnievajú, že tam, kde je dostatočne chladno na to, aby voda na prachových časticiach zmrzla, čiastočky lepšie lepia, čo je ideálne miesto vzniku planét. „Naše výsledky ukazujú, ako môže prítomnosť vody ovplyvniť vývoj planetárneho systému, rovnako ako tomu bolo pred 4,5 miliardy rokov v našej slnečnej sústave,“ dodal Facchini.
Vďaka modernizácii teleskopu ALMA a ďalekohľadu ESO ELT (Extremely Large Telescope), ktorý bude uvedený do prevádzky v tomto desaťročí, bude vznik planét jasnejší než kedykoľvek predtým. Jednoznačnejšia bude i úloha, ktorú pri ňom zohráva voda. Najmä prístroj METIS (Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph) poskytne astronómom bezkonkurenčný pohľad na vnútorné oblasti planetárnych diskov, kde vznikajú planéty ako Zem.
Zdroj: TS ESO
(zh)
