Születő bolygórendszert örökített meg az ALMA

210

Minden eddiginél részletesebb kép készült a HL Tauri csillagot körbevevő protoplanetáris korongról, amelyben már a fiatal bolygók nyitotta rések is megfigyelhetőek. Eddig még soha nem látott részleteket sikerült megfigyelni egy fiatal csillag körüli porkorongban az ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) által készített felvételen. Ezek az eddigi legélesebb képek, amelyek szubmilliméteres tartományban készültek az ALMA hálózat véglegeshez közeli konfigurációjában. A felvételek hatalmas előrelépést jelentenek a protoplanetáris korongok fejlődésének és a bolygók kialakulásának tanulmányozásában.

20141109_hltau_kep2
A HL Tau porkorongja, a Naprendszer méretéhez képest. Rések jóval a Neptunusz pályáján túli távolságban is megfigyelhetőek. (Fotó: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO))

Az ALMA eddigi legnagyobb felbontást biztosító megfigyelési módjának leteszteléséhez a kutatók a HL Tauri, egy 450 fényévre lévő, koronggal körbevett fiatal csillag felé fordították a távcsőrendszert. Látható fényben a HL Tau vastag gáz- és porburok mögé rejtőzik, de szubmilliméteres hullámhosszakon a kutatók ráláttak a csillag közvetlen környezetére. Az eredményül kapott kép pedig túlszárnyalt minden várakozást, és meglepően finom részleteket fed fel a korongban lévő gázról és porról. A felvételen fényes koncentrikus gyűrűk sorozata látszódik, sötét sávokkal elválasztva egymástól.

A kép elkészítéséhez az ALMA hálózat távcsövet a legkiterjedtebb, hosszú bázisvonaló konfigurációba rendezték. Ekkor a legtávolabbi detektorokat 15 km-re távolítják egymástól. A rendszer felbontása eléri a 35 milliívmásodpercet, amely a HL Tau távolságában 5 Csillagászati Egységnek (kb. a Nap-Jupiter távolságnak) felel meg. Ez felülmúlja szinte minden óriástávcső, így a Hubble vagy a VLT felbontóképességét is.

20141109_hltau_kep4
Az ALMA hálózat távcsöveit akár 15 km-nyi távolságban is el lehet helyezni a chilei Chajnantor-fennsíkon. (Fotó: Clem & Adri Bacri-Normier (wingsforscience.com)/ESO)

„Ezek a sávok szinte biztos, hogy a korongban formálódó bolygóktól erednek. Ez azért meglepő, mert ilyen fiatal csillagoktól még nem várjuk, hogy a széles rés megnyitásához illő méretű bolygókkal rendelkezzen”, mondta el Stuartt Corder, az ALMA igazgatóhelyettese.

„Amikor először megláttuk, teljesen meglepődtünk a kép részletességén. A HL Tau mindössze egymillió éves, mégis úgy tűnik, hogy a korongja tele van kialakuló bolygókkal. Ez az egy kép önmagában is forradalmasíthatja a bolygókeletkezési elméleteket”, tette hozzá Caterine Vlahakis, az ALMA helyettes tudományos vezetője. A HL Tau korongja egyértelműen sokkal fejlettebbnek tűnik, mint amennyit a rendszer kora alapján feltételeztek. Ez arra utal, hogy a bolygókeletkezésnek a korábban gondoltaknál gyorsabban kell történnie.

A HL Taurihoz hasonló fiatal csillagok a gravitáció hatására összeomló gáz- és porfelhőkből jönnek létre: a felhőkben egy sűrű mag jön létre, amely hamarosan elég forróvá válik ahhoz, hogy világítani kezdjen. Ezeket a csillagkezdeményeket egy ideig még burokba zárja a maradék gáz és por, de az végül egy protoplanetáris korongba húzódik össze.

20141109_hltau_kep3
A HL Tau körüli kiterjedt por- és gázköd a Hubble-űrtávcső felvételén. (Fotó: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), STScI/ESA/NASA, Judy Schmidt)

A porrészecskék aztán – rengeteg ütközést követően – összetapadnak, nagyobb szemcsékké állnak össze. Ezekből pedig kisbolygók, üstökösök, bolygókezdemények és végül teljes bolygók születnek. A kialakult bolygók gravitációja megzavarja a porkorongot, és gyűrűket, réseket és lyukakat keltenek. Ilyenek rajzolódnak ki a mostani ALMA felvételen is.

A protoplanetáris korongok vizsgálata kulcsfontosságú ahhoz, hogy megértsük, hogyan keletkeztek a bolygók a saját Naprendszerünkben. A HL Tau felvételei pedig megmutatják, hogyan festhetett a mi bolygórendszerünk körülbelül négymilliárd évvel ezelőtt.

„Manapság a legtöbb bolygókeletkezéssel kapcsolatos eredmény elméleti számításokból származik. Az ilyen részletességű ábrázolások mindeddig a számítógépes szimulációk és a művészek felségterületei voltak. Ez a nagyfelbontású felvétel a HL Tauriról demonstrálja az ALMA hálózat képességeit, és egyben új korszakot is nyit a bolygó- és csillagkeletkezés kutatásában is”, állapította meg Tim de Zeeuw, az Európai Déli Obszervatórium főigazgatója.

Forrás: ESO

Hozzászólás

hozzászólás