Webbov teleskop priblížil vedcov k záhade vzniku nových planét: Toho odhalili v protoplanetárnom disku
Výskumníci odhalili faktory, ktoré ovplyvňujú protoplanetárny disk mladej hviezdy. Nové vetry môžu mať vplyv na vznik planét.
Astronómovia tvrdia, že každú sekundu vznikne vo vesmíre približne 3-tisíc nových hviezd. Mnohé z nich majú okolo seba takzvaný protoplanetárny disk, prstenec hmoty, z ktorého vznikajú nové planéty.
Vedci z University of Arizona vysvetľujú, že o procese planetárnej formácie toho vieme len veľmi málo. Vo svojej novej štúdii využili Webbov vesmírny teleskop na to, aby získali doteraz najdetailnejšie zábery na tvar protoplanetárnych diskov a síl, ktoré túto štruktúru utvárajú. Tieto zábery vedcom zároveň prinášajú lepší pohľad na to, ako naša sústava mohla vyzerať pred 4,6-miliardami rokov, počas toho ako vznikala.
“V rámci našej práce sa nám podarilo získať zábery protoplanetárnych diskov a zmapovať vetry, ktoré v takýchto diskoch prevládajú v najväčšom detaile. Vetry tvoria prúdy plynu, ktoré prúdia z disku do vesmíru. Tieto vetry vznikajú cez magnetické polia a dokážu prejsť desiatky kilometrov len za jednu sekundu,” vysvetľujú výskumníci.
Vznik hviezdy a planét
Nová štúdia ďalej hovorí, že najdôležitejším procesom, ktorý protoplanetárne disky ovplyvňuje, je samotná hviezda, ktorá pohlcuje hmotu z disku. Vysvetľujú, že spôsob akým hviezda pohlcuje hmotu disku má výrazný vplyv na to, ako sa bude disk postupom času vyvíjať. Môže nastať niekoľko rôznych scenárov, no tie ešte neboli preskúmané do hĺbky. Autori štúdie si myslia, že magnetické polia naprieč povrchom disku majú výrazný vplyv na to, ako hviezda pohlcuje hmotu disku.
Aby mohla hviezda pohlcovať plyn z protoplanetárneho disku, materiál musí stratiť svoj moment hybnosti. Výskumníci sa zatiaľ nevedia presne zhodnúť, ako materiál stráca hybnosť. Nedávne výskumy začali pozorovať, že vietor disku môže časť materiálu vyniesť preč a spolu s ním aj časť hybnosti. Materiál, ktorý v disku ostal teda môže padnúť na povrch hviezdy.
Existuje ale oveľa viac faktorov, ktoré tvarujú protoplanetárne disky. Aj preto autori štúdie vysvetľujú, že musíme vedieť rozlíšiť medzi odlišnými fenoménmi. Materiál nachádzajúci sa na vnútornej hrane disku je vytláčaný magnetickým poľom hviezdy. Vonkajšie časti disku zas zvetráva intenzívne slnečné svetlo.
Neprehliadni
“Poznať rozdiel medzi magnetickým vetrom a tepelným vetrom sme dokázali jedine s Webbovým vesmírnym teleskopom, ktorý nám poskytol mimoriadnu citlivosť a rozlíšenie,” tvrdí Tracy Beck, jedna z autorov štúdie.
Webbove zábery odhalili úzko sústredený X vietor, pričom ostatné typy vetra vznikajú v širšom regióne. Ak by sme tieto zistenia premostili na našu Slnečnú sústavu, tento širší región by sa nachádzal niekde medzi Zemou a Marsom. Získané dáta naznačujú, že výskumníci získali do rúk prvé zábery vetrov, ktoré majú potenciál odobrať hybnosť materiálu v protoplanetárnom disku. Získané poznatky môžu pomôcť vyriešiť problém toho, ako vznikajú nielen nové hviezdy ale aj planéty okolo nich.
Astronómovia potrebujú viac vzoriek
Zábery zachytávajú protoplanetárny disk, ktorý je z pohľadu Zeme natočený ku nám hranou. Následne výskumníci špeciálne naladili detektory Webbovho vesmírneho teleskopu na špecifické molekuly v špecifických prechodných stavoch. Vďaka tomu mohli vedci získať zábery viacerých vrstiev skúmaných vetrov. Pozorovania odhalili komplikovanú trojdimenzionálnu štruktúru, ktorá sa skladala z centrálneho prúdu a kužeľovitej obálky kozmických vetrov. Táto obálka vznikala na niekoľkých miestach, v rôznych vzdialenostiach od centrálnej hviezdy. Štruktúra vetrov vedcom pripomínala vrstvy cibule.
Vedcov ale prekvapilo, že konzistentne odhaľovali v kužeľovitých štruktúrach výraznú dieru. Tá vznikla pravdepodobne vplyvom molekulárnych vetroch vo všetkých štyroch sledovaných protoplanetárnych diskoch. Výskumníci pokračujú vo svojej práci a dúfajú, že do budúcna zaznamenajú viacero ďalších protoplanetárnych diskov. Ich výskum pomôže vedcov utvrdiť v tom, ako sa protoplanetárne disky a ich vetry vyvíjajú postupom času.
Predpokladá sa, že pozorované štruktúry sú bežné pri protoplanetárnych diskoch, no vzorka štyroch prípadov zatiaľ nie je dostatočne veľká na to, aby to mohli astronómovia tvrdiť. Webbov teleskop môže priniesť oveľa väčšiu vzorku objektov.
Komentáre