Euroopa lõunavaatluskeskus (ESO) on välja lasknud vapustava kollektsiooni piltidest noorte tähtedega ümbritsetud ümmarguste ketaste kujutistest. Pildid jäädvustati instrumendiga SPHERE (Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet REsearch) ESO väga suure teleskoobiga (VLT) Tšiilis. Vaatasime juba mõnda aega ümmarguste ketaste pilte, kuid see kollektsioon näitab põnevat kuju ja kuju suurust, mida need kettad võivad kasutada.
Meil on laialt aktsepteeritud tähekujunduse mudel, mida toetavad rohked tõendid, sealhulgas sellised pildid nagu ESO-st. Mudel algab gaasi- ja tolmupilvega, mida nimetatakse hiiglaslikuks molekulaarpilveks. Selle pilve sees hakkab kogunema tasku gaasi ja tolmu. Lõpuks, kuna gravitatsioon põhjustab materjali sissepoole kukkumist, muutub tasku massiivsemaks ja see tõmbab veelgi rohkem gravitatsiooni. Jätkuvalt juhitakse rohkem gaasi ja tolmu.
Sisenev materjal annab taskule ka teatud nurkkiiruse, mis põhjustab pöörlemist. Kui piisavalt materjali on kogunenud, süttib termotuumasüntees ja sünnib täht. Sel hetkel on pilve sees proto-täht, kusjuures kasutamata gaasi ja tolmu on proto-tähe ümber pöörlevas rõngas. Seda pöörleva rõnga kohale jäänud ringi nimetatakse ümmarguseks kettaks, millest lõpuks moodustuvad planeedid.
Ümmarguste ketaste pilte on ka teisi, kuid neid on olnud keeruline proovida. Kettade suvalise detaili kuvamiseks tuleb ketta keskel olev tähevalgus blokeerida. Siit tuleb SPHERE.
SPHERE lisati ESO väga suurele teleskoobile 2014. aastal. Selle peamine ülesanne on eksoplaneetide otsepildistamine, kuid sellel on ka võimalus jäädvustada ringikujulisi plaate. Selleks eraldab see kahte tüüpi valgust: polariseeritud ja mittepolariseeritud.
Otse tähelt tulev valgus - nendel piltidel on ümmarguse kettaga ümbritsetud noor täht - mittepolariseeritud. Kuid kui see tähevalgus on ketta enda poolt laiali hajutatud, muutub valgus polariseerituks. SPHERE, nagu nimigi ütleb, on võimeline eraldama kahte tüüpi valgust ja eraldama kettalt vaid valguse. Nii lööb instrument kettidelt nii põnevaid pilte.
Pärast seda, kui sai selgeks, et eksoplaneedid pole haruldased ja et enamikul tähtedel - võib-olla kõigil tähtedel - on nende ümber tiirlevad planeedid, on Päikesesüsteemi moodustumise mõistmine muutunud kuumaks teemaks. Probleem on olnud selles, et me ei näe seda reaalajas toimumas. Saame vaadata meie enda päikesesüsteemi ja teisi täielikult moodustunud päikesesüsteeme ning teha oletusi nende moodustumise kohta. Kuid planeedi moodustumine on nende ümmarguste dissside sees peidus. Nende ketaste uurimine on oluline ketta enda ja süsteemis olevate planeetide omaduste vahelise seose mõistmiseks.
Selles kollektsioonis ülesvõetud plaadid pärinevad enamasti uuringust nimega DARTTS-S (Plaadid ARound T Tauri Stars with SPHERE). T Tauri tähed on alla 10 miljoni aasta vanused noored tähed. Selles vanuses on planeedid alles kujunemisjärgus. Tähed asuvad Maast vahemikus 230 kuni 550 valgusaastat. Astronoomilises plaanis on see üsna lähedal. Kuid tähtede pimestava ereda valguse tõttu on ketaste nõrga valguse jäädvustamine väga keeruline.
Üks piltidest ei ole T Tauri täht ja pole pärit DARTTS-S uuringust. Ülaloleval pildil oleva tähe GSC 07396-00759 ümber olev ketas on tegelikult SHINEi (SpHere INfrared Survey for Exoplanets) uuringust, ehkki kujutised olid ise tehtud SPHERE abil. GSC 07396-00759 on punane täht, mis on osa mitme tärni süsteemist, mis oli osa DARTTS-S uuringust. Mõistatav on see, et punane täht on sama vanus kui samas süsteemis olev T TAURI täht, kuid punase tähe ümber olev ring on palju rohkem arenenud. Miks on sama vanusega kahe tähe ümber olevad kaks plaati aja skaala ja evolutsiooni osas nii erinevad, on mõistatus ja see on üks põhjusi, miks astronoomid soovivad neid plaate palju lähemalt uurida.
Saame uurida oma päikesesüsteemi ning uurida planeetide, asteroidivöö ja Kuiperi vöö asukohti ja omadusi. Sellest võime proovida ära arvata, kuidas see kõik kujunes, kuid meie ainus võimalus mõista, kuidas see kõik kokku kujunes, on vaadata teisi nooremaid päikesesüsteeme nende moodustumise ajal.
Instrument SPHERE ja muud tulevased instrumendid, nagu näiteks James Webbi kosmoseteleskoop, võimaldavad meil uurida teiste tähtede ümber paiknevaid ümmargusi kettaid ja peletada välja planeetide moodustumise üksikasjad. Need uued pildid SPHERE-st on ahvatlev maitse detailidele ja mitmekesisusele, mida võime oodata.
