Komunikat prasowy

Najbardziej szczegółowy obraz dysku protoplanetarnego od ALMA

Dowód na powstawanie planet wokół młodej gwiazdy, na orbicie podobnej do ziemskiej

31 marca 2016

Nowe zdjęcie z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pokazuje najdokładniejszy jak dotąd obraz dysku, w którym powstają planety, otaczającego pobliską, podobną do Słońca gwiazdę TW Hydrae. Ukazuje interesującą przerwę w odległości od gwiazdy takiej samej, jak dystans Ziemi od Słońca, co może oznaczać, że powstaje tam niemowlęca wersja naszej rodzimej planety, albo nieco masywniejszej superziemi.

Gwiazda TW Hydrae jest popularnym celem badań przez astronomów z powodu jej bliskości względem Ziemi (odległość zaledwie około 175 lat świetlnych) oraz dlatego, że jest bardzo młodych obiektem (wiek oceniany na około 10 milionów lat). Patrząc z Ziemi, płaszczyzna układu gwiazdy ma też odpowiednią orientację, co daje astronomom rzadki, niezaburzony widok „z góry” na cały dysk protoplanetarny wokół gwiazdy.

„Wcześniejsze badania za pomocą teleskopów optycznych i radiowych potwierdziły, że TW Hydrae posiada spory dysk o cechach, które mocno sugerują początki powstawania planet” powiedział Sean Andrews z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge, Massachusetts, USA, główny autor publikacji zamieszczonej dzisiaj w Astrophysical Journal Letters. „Nowe obrazy z ALMA pokazują dysk w niespotykanych szczegółach, ujawniając serię jasnych, koncentrycznych pierścieni pyłowych i ciemnych przerw, w tym intrygujące struktury, które mogą wskazywać na to, że formuje się tam planeta o orbicie podobnej do ziemskiej.”

Inne wyraźne przerwy widoczne na nowych zdjęciach, są położone od trzech do sześciu miliardów kilometrów od gwiazdy centralnej, co jest podobne do średnich odległości od Słońca w przypadku Urana i Plutona w Układzie Słonecznym. Prawdopodobnie przerwy te są wynikiem procesu, w którym cząstki łączyły się razem, tworząc planety, które następnie wyczyściły swoje orbity z gazu i pyłu oraz przemieściły pozostały materiał w dobrze zdefiniowane obszary.

W celu uzyskania nowych obserwacji TW Hydrae astronomowie zobrazowali słabą emisję radiową od ziaren w dysku mających milimetrowe rozmiary, ukazując szczegóły rzędu odległości Ziemi od Słońca (około 150 milionów kilometrów). Tak dokładne obserwacje były możliwe dzięki dużej zdolności rozdzielczej ALMA, w konfiguracji z długą bazą. Gdy anteny ALMA znajdują się w maksymalnym oddaleniu od siebie, do 15 kilometrów, teleskop jest zdolny rozdzielać drobniejsze szczegóły. „Jest to obraz o największej rozdzielczości przestrzennej uzyskany przez ALMA dla dysku protoplanetarnego. Tego rekordu nie da się łatwo pobić w przyszłości!” powiedział Andrews [1].

„TW Hydrae jest dość szczególna. Względem Ziemi jest to najbliższy znany dysk protoplanetarny i może on mocno przypominać Układ Słoneczny z okresu gdy miał jedynie 10 milionów lat” dodaje współautor David Wilner, także z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Wcześniejsze obserwacje ALMA dotyczące innego układu, HL Tauri, pokazują, że nawet młodsze dyski protoplanetarne – o wieku zaledwie około miliona lat – mogą wykazywać podobne oznaki powstawania planet. Badając nieco starszy dysk wokół TW Hydrae, astronomowie mają nadzieję na lepsze zrozumienie ewolucji naszej własnej planety i perspektyw dla podobnych systemów w całej Drodze Mlecznej.

Astronomowie chcą teraz dowiedzieć się na ile powszechne są tego typu struktury w dyskach wokół młodych gwiazd i w jaki sposób mogą się zmieniać wraz z upływem czasu lub zmianami w otoczeniu.

Uwagi

[1] Rozdzielczość kątowa zdjęć HL Tauri była podobna do najnowszych obserwacji, ale ponieważ TW Hydrae jest znacznie bliżej Ziemi, można dostrzec więcej szczegółów.

Więcej informacji

Wyniki badań opisano w artykule pt. "Ringed Substructure and a Gap at 1 AU in the Nearest Protoplanetary Disk", S.M. Andrews et al., który ukaże się w Astrophysical Journal Letters.

Skład zespołu badawczego: Sean M. Andrews (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), David J. Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA) , Zhaohuan Zhu (Princeton University, Princeton, New Jersey, USA), Tilman Birnstiel (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Niemcy), John M. Carpenter (Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile), Laura M. Peréz (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Niemcy), Xue-Ning Bai (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), Karin I. Öberg (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), A. Meredith Hughes (Wesleyan University, Van Vleck Observatory, Middletown, USA), Andrea Isella (Rice University, Houston, Texas, USA) oraz Luca Ricci (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA).

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) to międzynarodowy projekt badawczy w ramach partnerstwa pomiędzy ESO, amerykańską National Science Foundation (NSF) oraz National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan, we współpracy z Chile. ALMA jest finansowana przez ESO w imieniu Krajów Członkowskich organizacji, przez NSF, we współpracy z National Research Council of Canada (NRC) oraz National Science Council of Taiwan (NSC) oraz przez NINS we współpracy z Academia Sinica (AS) na Tajwanie oraz Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

Budowa i użytkowanie ALMA są prowadzone przez ESO w imieniu Krajów Członkowskich organizacji; przez National Radio Astronomy Observatory (NRAO), zarządzane przez Associated Universities, Inc. (AUI), w imieniu Ameryki Północnej; przez National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) w imieniu Azji Wschodniej. Joint ALMA Observatory (JAO) umożliwi ujednolicone kierownictwo i zarządzanie budową i użytkowaniem ALMA.

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia ALMA
• Inne komunikaty prasowe związane ALMA
  

Kontakt

Krzysztof Czart
Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Sean M. Andrews
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, Massachusetts, USA
E-mail: sandrews@cfa.harvard.edu

Charles Blue
NRAO Public Information Officer
Tel.: +1 434 296-0314
E-mail: cblue@nrao.edu

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1611