ALMA: nowe planety wokół młodej gwiazdy

HD 163296 to młoda gwiazda, która powstała zaledwie około pięć milionów lat temu. Słońce jest od niej prawie tysiąc razy starsze i dwa razy mniejsze. HD 163296 znajduje się w gwiazdozbiorze Strzelca, w odległości około 400 lat świetlnych stąd. To na tyle daleko, że nie da się zaobserwować jej gołym okiem. Podobnie jak wiele innych młodych gwiazd, HD 163206 otoczona jest płaskim, obracającym się dyskiem złożonym z gazu i pyłu. Naukowcy sądzą, że właśnie w takich dyskach rodzą się nowe planety. W układzie HD 163206 odkryła je właśnie sieć ALMA.

Te młodziutkie planety nie zostały jak dotąd zaobserwowane w sposób bezpośredni. Radioteleskopy sieci ALMA wykryły jednak ich specyficzne ślady w otoczeniu młodej gwiazdy HD 163296. Gwiazda ta ma płaski dysk protoplanetarny zbudowany z gazu i pyłu. Planety tworzą się właśnie w jego obrębie, zlepiając się w coraz większe ciała wprost z jego materiału. Ale takie nowonarodzone planety powodują jednocześnie, że w dysku tworzy się po pewnym czasie puste miejsce odpowiadające ich położeniom - pochłaniają one bowiem cały okoliczny gaz i pył na swych orbitach.

Już wcześniej anteny ALMA badały inne podobne dyski protoplanetarne. Podobne, koncentryczne przerwy odnaleziono w dyskach otaczających gwiazdy HL Tauri i TW Hydrae. Jednak w ich przypadku naukowcy mogli jedynie badać rozkład cząsteczek tamtejszego pyłu, nie mając pełnej informacji na temat tamtejszego rozkładu gazu. Astronomowie nie mogli być zatem pewni, czy przerwy w dyskach protoplanetarnych były faktycznie dziełem nowo powstałych planet. Aby uzyskać taką pewność, należy jeszcze dowieść, że w lukach tych nie ma również gazu.

Tak jest jednak w przypadku gwiazdy HD 163296. ALMA zaobserwowała tam trzy koncentryczne przerwy w dysku, znajdujące się odpowiednio w odległościach 900 milionów, 1.5 miliarda oraz 2.4 miliarda kilometrów od gwiazdy. Zaobserwowano także na innej długości fal milimetrowych, rozkład tlenku węgla w tym dysku protoplanetarnym. Okazuje się, że dwie dalsze z trzech przerw nie zawierają tego gazu. Są całkiem puste, a to oznacza, że z dużym prawdopodobieństwem utworzyły je właśnie planety.

Wiemy też, że duże i masywne planety tworzą większe przerwy niż te małe. Znając przybliżone szerokości luk w dysku HD 163296 astronomowie mogli obliczyć masy dwóch planet: są one około dwa razy bardziej masywne od Saturna. Z kolei najbliższa gwieździe przerwa w dysku okazała się nie całkiem pusta. Są w niej ciągle pewne ilości gazu. Brak cząstek pyłu w tym obszarze może być zatem wynikiem działania całkiem innego procesu.

 

Czytaj również:


Źródło: ALMA Observatory

Zdjęcie: ALMA - najwyżej położone obserwatorium astronomiczne na świecie. Chajnantor Plateau, miejsce, w którym postawiono 66 anten sieci ALMA, leży na wysokości pięciu tysięcy metrów nad poziomem morza.
Źródło: ALMA