D. Watson (University of Rochester, New York) és munkatársai a NASA infravörös űrtávcsövével vizsgálták meg az NGC 1333-IRAS 4B jelű fiatal rendszert, amely a Perseus csillagképben, tőlünk mintegy 1000 fényév távolságra lévő csillagkeletkezési régióban található. Az objektum központi csillagkezdeményét egy ún. protoplanetáris porkorong övezi, melyből később bolygók alakulhatnak ki; ez az egész "csillagembrió" pedig egy hideg, porból és gázból álló burok belsejében növekszik. A burokban a víz jég formájában található meg, ami a megfigyelések alapján a csillag körüli porkorong felé áramlik. Utóbbi hőmérséklete jóval magasabb a környező burokénál, így az odaérkező jég szinte azonnal vízgőzzé válik. A vízmolekulák gyors átalakulása jól nyomon követhető volt a Spitzer infravörös színképfelvételein.
Az NGC 1333-IRAS 4B jelzésű fiatal rendszer a Spitzer felvételén (Forrás: NASA/JPL-Caltech/R. Gutermuth, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)
Ez az első eset, hogy ezt a viszonylag rövid, ám fontos folyamatot sikerült közvetlenül is megfigyelni. A bolygókeletkezési elméletek szerint a korong hőmérséklete egy idő után lecsökken, így a vízgőz újra fagyott állapotba kerül. A létrejövő jég beépül az első üstökösök és kisbolygók anyagába – ezek pedig egy-egy becsapódás során a nagyobb bolygótesteket is "beszennyezik" vízzel, s nagy valószínűséggel a földi óceánok is hasonló eredetűek.
A vízmolekulák kimutatása egyszerűbb, mint a legtöbb más molekuláé, ezért nyomjelzőként is használhatóak a fiatal csillagok keresése során. Fontos szerepet játszanak a protoplanetáris korong anyagi összetételének és fizikai jellemzőinek (sűrűség, méret, hőmérséklet) meghatározásában is.
A fiatal rendszer modellezett szerkezete; a kékkel jelzett burok közepén található a csillagkezdemény és a körülötte lévő porkorong (a világosan ragyogó gyűrű jelzi a korongban detektált vízgőz infravörös sugárzását) (Forrás: NASA/JPL-Caltech/D. Watson, University of Rochester)
Watson és kollégái – akik eredményét a Nature aug. 30-i száma közölte le – összesen 30 fiatal csillagrendszert vizsgáltak meg, azonban csak egy esetben, az NGC 1333-IRAS 4B spektrumában találták meg a vízgőz nyomait. A kutatók szerint ennek az az oka, hogy a Spitzer csak erre a rendszerre látott rá olyan szögben, hogy annak sűrű magját is eredményesen vizsgálhassa. Azaz a fiatal csillagok eme különösen "vizes" korszaka nemcsak rövid, hanem nehezen is megfigyelhető.
Forrás: Spitzer PR 2007-14
Kapcsolódó cikkünk: Vízgőz egy forró exobolygó légkörében (2007.07.13.)
