Być może pamiętacie jak w listopadzie 2014 r. opublikowano obraz przerw w dysku pyłowym wokół HL Tauri, sugerujących że powstają tam planety. Teraz naukowcy przeprowadzili dalsze analizy danych z sieci radioteleskopów ALMA i podobne przerwy wykryli też w dysku gazowym.
Dyski otaczające młode gwiazdy zawierają gaz i pył. Zazwyczaj gazu jest znacznie więcej niż pyłu, nawet 100 razy więcej. Publikacja z 2014 r. dotyczyła analizy dysku pyłowego i odkrytych w nim przerw. Ale co ze składową gazową dysku? Jeśli przerwy w dysku pyłowym są skutkiem zaburzeń wynikających z własności pyłu, to w gazie nie powinno być przerw. Z kolei gdyby przerwy były wywołane oddziaływaniem grawitacyjnym od rodzących się planet, to powinny wystąpić także w gazie.
Rozmieszczenie gazu w dysku wokół HL Tauri postanowił zbadać zespół naukowców, którym kierowali dr Hsi-Wei Yen z Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics na Tajwanie oraz prof. Shigehisa Takakuwa z Kagoshima University w Japonii. Przy czym badacze nie wykonywali nowych obserwacji, a zastosowali nową metodę analizy do danych z „2014 ALMA Long Baseline Campaign”.
Analizie poddano emisję od cząsteczek gazu HCO+, przy czym naukowcy zsumowali emisje w pierścieniach, aby zwiększyć czułość. Udało im się w końcu opracować mapy rozmieszczenia gazu w dysku. Ujawniły się dwie przerwy w gazie w odległościach 28 i 69 jednostek astronomicznych od gwiazdy. Co jeszcze ciekawsze, odległości te są zgodne z przerwami w dysku pyłowym. Jest to więc kolejny argument za istnieniem wokół HL Tauri niezwykle młodych planet.
Dodatkowym efektem badań było ustalenie, iż w dysku panuje odpowiednia gęstość gazu, aby utworzyć planetę w okolicach wewnętrznej przerwy. Po porównaniu przerwy z modelami teoretycznymi można przypuszczać, że ewentualna planeta ma masę 0,8 masy Jowisza. W przypadku drugiej, zewnętrznej przerwy, być może utworzyła ją planeta o masie 2,1 masy Jowisza, ale potwierdzenie tego wymaga to dalszych analiz.
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) to sieć składająca się z 66 radioteleskopów. Pracuje w bardzo nietypowych warunkach, bowiem na wysokości aż 5000 metrów n.p.m. Jest to konieczne, bowiem obserwacjom w zakresie milimetrowym i submilimetrowym, które prowadzi, w bardzo dużym stopniu przeszkadza para wodna w atmosferze. Płaskowyż Chajnantor w Chile, gdzie znajdują się anteny ALMA, to jedno z najsuchszych miejsc na Ziemi, a na dodatek wysokość nad poziomem morza sprawia, że nad teleskopami jest dużo mniej atmosfery niż w przypadku niżej położonych obserwatoriów.
Europę reprezentuje w projekcie ALMA organizacja o nazwie Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), do której w 2015 roku wstąpiła Polska.
Dyski otaczające młode gwiazdy zawierają gaz i pył. Zazwyczaj gazu jest znacznie więcej niż pyłu, nawet 100 razy więcej. Publikacja z 2014 r. dotyczyła analizy dysku pyłowego i odkrytych w nim przerw. Ale co ze składową gazową dysku? Jeśli przerwy w dysku pyłowym są skutkiem zaburzeń wynikających z własności pyłu, to w gazie nie powinno być przerw. Z kolei gdyby przerwy były wywołane oddziaływaniem grawitacyjnym od rodzących się planet, to powinny wystąpić także w gazie.
Rozmieszczenie gazu w dysku wokół HL Tauri postanowił zbadać zespół naukowców, którym kierowali dr Hsi-Wei Yen z Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics na Tajwanie oraz prof. Shigehisa Takakuwa z Kagoshima University w Japonii. Przy czym badacze nie wykonywali nowych obserwacji, a zastosowali nową metodę analizy do danych z „2014 ALMA Long Baseline Campaign”.
Analizie poddano emisję od cząsteczek gazu HCO+, przy czym naukowcy zsumowali emisje w pierścieniach, aby zwiększyć czułość. Udało im się w końcu opracować mapy rozmieszczenia gazu w dysku. Ujawniły się dwie przerwy w gazie w odległościach 28 i 69 jednostek astronomicznych od gwiazdy. Co jeszcze ciekawsze, odległości te są zgodne z przerwami w dysku pyłowym. Jest to więc kolejny argument za istnieniem wokół HL Tauri niezwykle młodych planet.
Dodatkowym efektem badań było ustalenie, iż w dysku panuje odpowiednia gęstość gazu, aby utworzyć planetę w okolicach wewnętrznej przerwy. Po porównaniu przerwy z modelami teoretycznymi można przypuszczać, że ewentualna planeta ma masę 0,8 masy Jowisza. W przypadku drugiej, zewnętrznej przerwy, być może utworzyła ją planeta o masie 2,1 masy Jowisza, ale potwierdzenie tego wymaga to dalszych analiz.
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) to sieć składająca się z 66 radioteleskopów. Pracuje w bardzo nietypowych warunkach, bowiem na wysokości aż 5000 metrów n.p.m. Jest to konieczne, bowiem obserwacjom w zakresie milimetrowym i submilimetrowym, które prowadzi, w bardzo dużym stopniu przeszkadza para wodna w atmosferze. Płaskowyż Chajnantor w Chile, gdzie znajdują się anteny ALMA, to jedno z najsuchszych miejsc na Ziemi, a na dodatek wysokość nad poziomem morza sprawia, że nad teleskopami jest dużo mniej atmosfery niż w przypadku niżej położonych obserwatoriów.
Europę reprezentuje w projekcie ALMA organizacja o nazwie Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), do której w 2015 roku wstąpiła Polska.
Więcej informacji:
Źródło: ALMA Observatory
Na ilustracji u góry:
Rozmieszczenie gazu HCO+ (kolor niebieski) oraz pyłu (kolor czerwony) w dysku wokół HL Tauri. Elipsami wskazano położenie przerw w dysku. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Yen et al.
Na ilustracji poniżej:
Artystyczna wizja gwiazdy HL Tauri otoczonej przez dysk gazowo-pyłowy (pokazany na czerwono) wewnątrz grubej otoczki. Na rysunku pokazano także, iż gwiazda wyrzuca w przeciwnych kierunkach dwa dżety. Źródło: ASIAA.
