Przejdź do treści

Wykryto obfitą ilość soli wokół młodej gwiazdy

img

Nowe obserwacje interferometru ALMA pokazują, że sól kuchenną spotkać można w niecodziennym miejscu: 1500 lat świetlnych od Ziemi, w dysku otaczającym młodą gwiazdę. Chociaż sole znaleziono w atmosferze starych, umierających gwiazd, po raz pierwszy zaobserwowano je przy młodych gwiazdach, w gwiezdnych żłobkach. Wykrycie tego skropionego solą dysku może pomóc astronomom w badaniu chemii powstawania gwiazd, a także w identyfikowaniu innych, podobnych protogwiazd ukrytych w gęstych kokonach pyłu i gazu.

Zespół astronomów i chemików korzystający z interferometru ALMA wykrył chemiczne odciski palców chlorku sodu (NaCl) i innych podobnych związków solnych w dysku pyłowym otaczającym Orion Source I, młodą gwiazdę w obłoku pyłowym znajdującym się za Mgławicą Oriona.

To niesamowite, że w ogóle widzimy te molekuły. Gdy zobaczyliśmy te związki w odrzucanych, zewnętrznych warstwach umierających gwiazd, nie wiedzieliśmy dokładnie, co oznacza nasze nowe odkrycie. Natura odkrycia pokazuje jednak, że otoczenie tej gwiazdy jest bardzo nietypowe – mówi Adam Ginsburg z National Radio Astronomy Observatory (NRAO) w Socorro w stanie Nowy Meksyk, główny autor artykułu.

Aby wykryć cząsteczki w kosmosie, astronomowie wykorzystują radioteleskopy do wyszukiwania ich chemicznych sygnatur – charakterystycznych skoków w rozproszonych widmach fal radiowych i milimetrowych. Atomy i cząsteczki emitują te sygnały na kilka sposobów, w zależności od temperatury otoczenia.

Nowe obserwacje instrumentu ALMA zawierają szereg sygnatur spektralnych tych samych cząsteczek. Aby stworzyć tak silne i zróżnicowane odciski molekularne, różnice temperatur, w których znajdują się cząsteczki, muszą być ekstremalne, sięgające od 100 K do 4500 K (od –175 do 3700 stopni Celsjusza). Dokładne przebadanie tych skoków widmowych może dostarczyć wglądu w to, w jaki sposób gwiazda ogrzewa dysk, co również byłoby przydatną miarą jasności gwiazdy.

Kiedy patrzymy na informacje dostarczone przez interferometr ALMA, widzimy około sześćdziesięciu różnych unikalnych odcisków palców cząsteczek, takich jak chlorek sodu i chlorek potasu, pochodzących z dysku. To szokujące i ekscytujące – powiedział Brett McGuire, chemik z NRAO i współautor artykułu.

Naukowcy spekulują, że sole pochodzą z ziaren pyłu, które zderzyły się i rozsypały swoją zawartość na otaczający dysk. Ich obserwacje potwierdzają, że słone regiony pozwalają ustalić położenie dysku okołogwiazdowego.

Zwykle, gdy badamy w ten sposób protogwiazdy, sygnały z dysku i wypływy z gwiazd docierają do nas zmieszane, co utrudnia odróżnienie jednych od drugich. Ponieważ teraz możemy wyizolować tylko dysk, mamy możliwość dowiedzieć się, jak się porusza i jaką ma masę. Może nam on także dostarczyć nowych informacji na temat gwiazdy – dodaje Ginsburg.

Wykrycie soli wokół młodej gwiazdy jest również interesujące dla astronomów i astrochemików, ponieważ niektóre składniki atomów soli – sód i potas – są metalami. Sugeruje to, że w środowisku tym mogą się znajdować inne cząsteczki zawierające metale. Jeżeli tak, być może da się zastosować podobne metody obserwacji do pomiaru ilości metali w regionach gwiazdotwórczych. Takie narzędzia nie są obecnie dla nas dostępne. Wolno przepływające związki metali są na ogół niewidoczne dla radioastronomii – zauważa McGuire.

Solne podpisy znaleziono w odległości około 30–60 jednostek astronomicznych od gwiazd-gospodarzy. Na podstawie obserwacji astronomowie wywnioskowali, że może to oznaczać nawet jeden tryliard (1 z 21 zerami) kilogramów soli w rejonie o masie równej mniej więcej masie ziemskich oceanów.

Naszym następnym krokiem w ramach tych badań będzie poszukiwanie soli i cząsteczek metali w innych rejonach kosmosu. Pomoże nam to zrozumieć, czy te chemiczne odciski palców są dobrym narzędziem do badania szerokiego zakresu dysków protoplanetarnych, czy też odkrycie to jest unikalne dla tego źródła. Patrząc w przyszłość, planowana następna generacja obserwatoriów VLA (Very Large Array) będzie się cechowała połączeniem czułości i zasięgu fal odpowiednim do badania tych cząsteczek i będzie można użyć ich jako znaczników w obserwacjach dysków tworzących planety – mówi Ginsburg.

Orion Source I uformował się w Obłoku Molekularnym Oriona, regionie wybuchowych narodzin gwiazd, obserwowanym wcześniej przez instrument ALMA. Gwiazda ta została wyrzucona z obłoku macierzystego z prędkością ok. 10 km/s około 550 lat temu. Możliwe, że stałe ziarenka soli zostały odparowane przez fale uderzeniowe, gdy gwiazda i jej dysk gwałtownie przyspieszyły po bliskim spotkaniu lub kolizji z inną gwiazdą. Okaże się jeszcze, czy solna para jest obecna na wszystkich dyskach otaczających masywne protogwiazdy, czy też opary tego typu są śladami zdarzeń podobnych do tego obserwowanego przez interferometr ALMA – powiedział John Bally, astronom z Uniwersytetu Kolorado i współautor artykułu.

Więcej:
Liberal Sprinkling of Salt Discovered around a Young Star

Źródło: ALMA

Opracowanie: Agnieszka Nowak

Na zdjęciu: Wizja artystyczna Orion Source I, młodej, masywnej gwiazdy oddalonej o ok. 1500 lat świetlnych od Ziemi. Niebieski obszar reprezentuje region, w którym ALMA wykryła "blask" na fali milimetrowej z soli. Źródło: NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello

Reklama