"Ooompah, kudumised, roostevabadused ... ALMA leiab, et komeedid peidavad tolmu." Paljude viimaste aastate uuringute kohaselt on astronoomid teadlikud, et planeete näib olevat kõikjal tähtede ümber. Nüüd on teadus tänu ühele magusale teleskoobile, Atacama suurte millimeetrite / alammillimeetrite massiivile (ALMA) astunud suure sammu edasi mõistmisel, kuidas protoplaneetilise ketta minituumavad tolmuterad saavad ühel päeval areneda suuremas formaadis.
Veidi vähem kui 400 valgusaasta kaugusel Maast on nooruslik päikesesüsteem, mis on kataloogitud kui Oph IRS 48. Selle välisperimeetritest tehtud piltidelt on astronoomid üles kerkinud tolmumassides omandanud elulise vihje - poolkuu kujuline piirkond, mida nimetatakse “ tolmulõks ”. Teadlaste arvates võib see piirkond olla kaitsekookon, mis võimaldab kivistel moodustistel kuju saada. Miks on selline piirkond oluline? See on ebameeldiv tegur. Kui astronoomid üritavad muda tolmu kivistele moodustistele, on nad leidnud, et osakesed hävivad iseenesest - kas üksteisega kokku põrkades või kesktähte tõmmates. Et nad saaksid teatud suurusest kaugemale jõuda, peab neil lihtsalt olema kasvulava, mis võimaldaks neil kaitsta.
"Pikas sündmuste ahelas on suur takistus, mis viib pisikestest tolmuteradest planeedisuuruste objektideni," ütles Til Birnstiel, Massachusetti Cambridge'is asuva Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskuse teadur ja kaasautor. ajakirjas Science avaldatud artikkel. “Planeedi moodustumise arvutimudelites peavad tolmuterad kasvama alamikronilistest mõõtmetest objektideks, mis ulatuvad Maa massist vaid kümme miljonit korda vaid mõne miljoni aasta jooksul. Kuid kui osakesed on piisavalt suureks kasvanud, hakkavad nad kiirust kiirendama ja kas põrkuvad, saates need tagasi ruudukujuliseks, või triivivad aeglaselt sissepoole, takistades edasist kasvu. "
Niisiis, kuhu saab peita vastsündinud planeet, komeet või asteroid? Nideke van der Marel, Hollandi Leideni observatooriumi doktorant ja artikli juhtiv autor, kasutas koos oma töökaaslastega ALMA-d, et Oph IRS 48-t lähemalt uurida ja avastas keskse gaasi toru auk. See tolmuosakeste puudumine erines väga palju varasematest tulemustest, mis saadi ESO väga suurel teleskoobil.
"Algul oli tolmu kuju kujutisel meile täieliku üllatusena," ütleb van der Marel. “Selle rõnga asemel, mida me eeldasime näha, leidsime väga selge kašupähkli kuju! Pidime end veenma, et see omadus on tõeline, kuid ALMA vaatluste tugev signaal ja teravus ei jätnud struktuuris kahtlust. Siis mõistsime, mida olime leidnud. ”
Üllatus? Looda sa. See, mille meeskond paljastas, oli piirkond, kus suured tolmuterad jäid vangistusesse ja võisid masu juurde koguda, kuna üha enam teri põrkasid kokku ja sulasid omavahel kokku. Siin oli “tolmulõks”, mida teoreetikud ennustasid.
Mängija laadimine ...
Mis sellest siis koosneb? Tolmuterade koos hoidmiseks ja moodustamiseks on vaja keerist - kõrgrõhuala nende kaitsmiseks. Selle keerise moodustamiseks peab kohal olema suur objekt, kas kaasatäht või gaasigigant. Nagu vetikaga täidetud vetes liuglev paat, puhastaks planeediketta sekundaarobjekt selle järgselt tee, tekitades tolmu püüduri moodustamiseks vajalikud kriitilised pöörised ja keerised. Kui varasemad Oph IRS 48 uuringud paljastasid jäiga gaasilise süsinikmonooksiidi ringi koos tolmuga, siis lõksu ei täheldatud. See ei tähenda aga, et tähelepanek oleks negatiivne. Samuti avastasid astronoomid lõhe päikesesüsteemi sisemise ja välimise osa vahel - aimdus vajaliku suure keha olemasolust.
Tingimused olid võimaliku tolmu püüdmiseks sobivad. Sisestage ALMA. Nüüd said teadlased näha korraga nii gaasi kui ka suuremaid tolmuterasid. Need uued tähelepanekud viisid avastuseni, mida ükski teine teleskoop polnud veel ketta välimises osas paljastanud ...
Nagu van der Marel selgitab: „On tõenäoline, et vaatame omamoodi komeeditehast, kuna tingimused on sobivad osakeste kasvamiseks millimeetrist komeedi suuruseks. Tolm ei moodusta tähelt tõenäoliselt täismõõdus planeete. Kuid lähitulevikus saab ALMA jälgida tolmupüüdjaid vanematele tähtedele lähemal, kus töötavad samad mehhanismid. Sellised tolmulõksud oleksid tõepoolest vastsündinud planeetide hällid. ”
Kuna suuremad osakesed rändavad kõrgema rõhu piirkondadesse, võtab tolmu püünise kuju. Oma järelduste kinnitamiseks kasutasid teadlased arvutimudelit, mis näitas, et gaasi liikumisel avaneservades võib tekkida kõrgrõhuala. See sobib kokku Oph IRS 48 plaadi vaatlusega.
"Modelleerimistöö ja ALMA kvaliteetsete vaatluste kombinatsioon teeb sellest ainulaadse projekti," ütleb Cornelis Dullemond Saksamaalt Heidelbergi Teoreetilise Astrofüüsika Instituudist, kes on tolmu evolutsiooni ja ketaste modelleerimise ekspert ning meeskonna liige . "Umbes sel ajal, kui neid tähelepanekuid saadi, töötasime välja mudeleid, mis ennustasid just selliseid struktuure: väga õnnelik juhus."
"Seda struktuuri, mida näeme koos ALMA-ga, võiks vähendada, et kajastada seda, mis võib toimuda sisemises Päikesesüsteemis, kus moodustuksid rohkem Maa-sarnased kivised planeedid," ütles Birnstiel. "Nende tähelepanekute puhul võime siiski näha midagi analoogset meie Päikese Kuiperi vöö või Oorti pilve moodustumisega - meie päikesesüsteemi piirkonnaga, kust arvatakse pärinevat komeedid."
Nagu meie lapsepõlve unistustehas, on ka ALMA alles ehitamisel. Neid ainulaadseid tähelepanekuid tehti ALMA Band 9 vastuvõtjatega - Euroopas valmistatud mõõteriistad, mis võimaldavad ALMA-l edastada seni kõige teravamad ja detailsemad pildid.
"Need tähelepanekud näitavad, et ALMA on võimeline pakkuma ümberkujundavat teadust, isegi kui kogu kasutuses on vähem kui pool kogu massiivist," ütleb Ewine van Dishoeck Leideni observatooriumist, kes on olnud rohkem kui 20 aastat ALMA projekti toetaja. . "Nii tundlikkuse kui ka pildi teravuse uskumatu hüpe 9. ribas annab meile võimaluse uurida planeedi moodustamise põhiaspekte viisil, mis varem polnud lihtsalt võimalik."
Algne looallikas: ESO uudisteade. Edasiseks lugemiseks: NRAO pressiteade.
