Nowe zdjęcia wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) zapewniają astronomom rzadki widok z boku dwóch gwiezdnych żłobków. Pozwala to na dogłębne zbadanie chaotycznego i pięknego procesu narodzin planet.
Wykorzystując instrumenty NIRCam i MIRI badacze wykonali uderzające zdjęcia dwóch młodych gwiazd – Tau 042021 i Oph 163131 – każda otoczona wirami gazu i pyłu, znanymi jako dyski protoplanetarne.
Przewaga na krawędzi
Chociaż wiele obserwacji astronomicznych jest skierowanych na dyski „z góry”, te dwa układy są zorientowane krawędzią w stosunku do Ziemi. Ta specyficzna lokalizacja ma kluczowe znaczenie naukowe z kilku powodów:
- Osłona naturalnego światła: Ponieważ patrzymy na dyski z boku, intensywne, oślepiające światło młodych gwiazd centralnych jest w dużej mierze blokowane przez sam dysk.
- Wykrywanie mgławic: Przy minimalnej ekspozycji na zorzę centralną Webb może wykryć najdrobniejszy pył unoszący się nad i pod dyskiem. Pył ten jest oświetlany przez odbite światło gwiazd, tworząc efekt świecącej mgławicy.
- Mapowanie składu: Ta perspektywa pozwala naukowcom badać rozkład pyłu w dysku i wokół niego, co jest kluczowym czynnikiem decydującym o tym, gdzie i jak ostatecznie utworzą się planety.
Od pyłu do światów: cykl życia Układu Słonecznego
Obrazy te służą jako migawka procesu, który miał miejsce miliardy lat temu w naszym Układzie Słonecznym. Tworzenie się układu planetarnego przebiega według przewidywalnego, aczkolwiek burzliwego cyklu:
- Zapadnięcie: Gęsty zbiór gazu wewnątrz obłoku molekularnego zapada się pod wpływem grawitacji, tworząc gwiazdę.
- Tworzenie dysku: Pozostały gaz i pył, które nie zostały wchłonięte przez gwiazdę, zaczynają krążyć wokół niej, tworząc gruby wirujący dysk.
- Akrecja: Z biegiem czasu cząsteczki pyłu zderzają się i sklejają, tworząc planetesimale – elementy budulcowe planet.
- Różnicowanie: Planetozymale, które odniosły sukces, wyrastają na pełnoprawne planety (takie jak Ziemia lub Jowisz), podczas gdy te, którym nie udało się uzyskać wystarczającej masy, pozostają jako asteroidy i komety.
- Rozpraszanie: Ostatecznie promieniowanie młodej gwiazdy wymiata pozostały, niezaabsorbowany gaz, kończąc cykl życia dysku.
Odnalezienie początków Galaktyki
Obiekty objęte tym badaniem znajdują się w znacznej odległości: Tau 042021 znajduje się około 450 lat świetlnych stąd w gwiazdozbiorze Byka, a Oph 163131 znajduje się około 480 lat świetlnych stąd w gwiazdozbiorze Wężownika.
Obserwując te młode układy na tak wczesnym etapie, astronomowie nie tylko badają odległe obiekty; patrzą w lustro własnej historii. Zrozumienie struktury tych dysków pomaga naukowcom rozszyfrować, dlaczego różne typy planet – od skalistych światów po masywne gazowe giganty – powstają w różnych częściach galaktyki.
Te obrazy, przypominające kolorowe, kosmiczne bączki w pustce, to nie tylko cud wizualny; są to najważniejsze plany zrozumienia architektury układów planetarnych.
Badając te dyski od strony krawędzi, astronomowie zyskują niezbędny kontekst, aby zrozumieć, jak powstała cała różnorodność planet we Wszechświecie, w tym nasza własna.
