Tisková zpráva

Zmrzlý Létající talíř

ALMA objevila nečekaně chladné prachové částice v protoplanetárním disku

3. února 2016

Astronomové využívající radioteleskopy ALMA a IRAM vůbec poprvé změřili teplotu velkých prachových částic ve vnější oblasti protoplanetárního disku kolem mladé hvězdy. Při pozorování objektu s přezdívkou Létající talíř (Flying Saucer) aplikovali vědci zcela novou techniku a objevili, že přítomné prachové částice jsou mnohem chladnější, než se očekávalo: mají teplotu -266 °C. Tento překvapivý výsledek naznačuje, že bude potřeba poupravit současné představy o těchto discích.

Stephane Guilloteau (Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Francie) a jeho mezinárodní tým měřili teplotu velkých prachových částic u hvězdy s označením 2MASS J16281370-2431391, která leží ve vzdálenosti 400 světelných let od nás v oblasti s probíhající hvězdotvorbou v okolí hvězdy Rho Ophiuchi.

Hvězdu obklopuje disk plynu a prachu, který označujeme jako protoplanetární, neboť tyto disky jsou považovány za raná stádia vývoje planetárních systémů. Tento konkrétní disk pozorujeme téměř přesně zboku a díky svému vzhledu ve viditelném světle dostal přezdívku Létající talíř (Flying Saucer).

Astronomové použili radioteleskop ALMA k pozorování záření emitovaného molekulami oxidu uhelnatého v disku kolem hvězdy 2MASS J16281370-2431391. Byli tak schopni získat jeho velmi detailní záběry a objevili něco zvláštního – v některých případech pozorovali záporný signál! Za normálních okolností je negativní signál fyzikálně nemožný, ale v tomto případě existuje vysvětlení, které však přináší překvapivé závěry.

Hlavní autor článku Stephane Guilloteau vysvětluje: „Tento disk nepozorujeme proti tmavému pozadí oblohy, ale vidíme v podstatě jeho siluetu na pozadí zářící mlhoviny kolem hvězdy Rho Ophiuchi. Tato difúzní záře je příliš rozptýlená, než aby bylo možné ji detekovat pomocí ALMA, ale protoplanetární disk toto záření absorbuje. Výsledný negativní signál tak znamená, že části tohoto disku jsou chladnější než mlhovina v pozadí. Výsledek je podobný, jako kdyby Země ležela ve stínu tohoto útvaru!“ 

Vědci zkombinovali měření vlastností disku provedená pomocí ALMA s daty o záření mlhoviny v pozadí získanými pomocí 30metrového radioteleskopu IRAM ve Španělsku [1]. Na základě toho odvodili, že teplota prachových zrn ve vzdálenosti asi 15 miliard kilometrů od hvězdy [2] se pohybuje kolem -266°C (nebo chcete-li 7 K, tedy jen 7 stupňů nad absolutní nulou). U tohoto typu objektů se jedná o první přímé měření teploty velkých prachových zrn (o průměru asi jeden milimetr).  

Naměřená teplota je o 15 až 20 K nižší, než hodnoty, které předpovídá většina současných modelů (v rozmezí -258°C až -253° C). Aby bylo možné tento nesoulad odstranit, musejí mít velké prachové částice jiné vlastnosti, než se v současnosti předpokládá, což by jim umožnilo ochladnout na takto nízkou teplotu.

Abychom zhodnotili dopad našeho objevu na strukturu disku, pokusili jsme se nalézt rozumné vlastnosti částic, které by dosažení takto nízkých teplot umožnily. Existuje několik možností – teplota by například mohla záviset na velikost prachových zrn, přičemž větší prachová částice jsou chladnější než ta malá. Ale je příliš brzy na to, abychom mohli udělat definitivní závěr,“ říká spoluautor článku Emmanuel di Folco (Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux).

Pokud se ukáže, že takto nízká teplota prachových částic se v protoplanetárních discích vyskytuje běžně, mohlo by to mít závažné důsledky pro chápání jejich vzniku a vývoje.

Nízká teplota například značně ovlivní děje, ke kterým dochází při srážkách těchto částic. A to má zásadní dopady na jejich úlohu při vzniku zárodečných těles pro formování planet. Zatím však nelze s určitostí říci, jestli jsou změny v požadovaných vlastnostech prachu z tohoto pohledu významné či nikoliv. 

Nízká teplota prachových částic může mít také zásadní dopad na menší prachové disky, o kterých víme, že existují. Pokud se totiž skládají po většinou z velkých chladnějších částic, než se v současnosti předpokládá, mohlo by to znamenat, že jsou poměrně hmotné, a mohly by v nich tedy vznikat obří planety relativně blízko svých mateřských hvězd.     

Definitivní závěry si vyžádají další pozorování, nyní se ale zdá, že objev chladnějších prachových částice pomocí radioteleskopu ALMA by mohl mít zásadní význam pro naše chápání protoplanetárních disků.

Poznámky

[1] Pozorování pomocí radioteleskopu IRAM byla nutná, protože ALMA samotná není citlivá na rozptýlené záření přicházející z pozadí.

[2] To odpovídá stonásobku vzdálenosti Země od Slunce. Tato oblast ve Sluneční soustavě je označována jako Kuiperův pás.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku „The shadow of the Flying Saucer: A very low temperature for large dust grains” autorů S. Guilloteau a kol., který byl publikován ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics Letters.

Složení týmu: S. Guilloteau (University of Bordeaux/CNRS, Floirac, Francie), V. Piétu (IRAM, Saint Martin d’Hères, Francie), E. Chapillon (University of Bordeaux/CNRS; IRAM), E. Di Folco (University of Bordeaux/CNRS), A. Dutrey (University of Bordeaux/CNRS), T. Henning (Max Planck Institute für Astronomie, Heidelberg, Německo [MPIA]), D. Semenov (MPIA), T. Birnstiel (MPIA) a N. Grosso (Observatoire Astronomique de Strasbourg, Strasbourg, Francie).

Astronomická observatoř ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) je mezinárodním partnerským projektem organizací ESO, NSF (US National Science Foundation) a NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s Chilskou republikou. ALMA je za členské státy financována ESO, NSF ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a NSC (National Science Council of Taiwan) a NINS ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu a KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute) v Koreji.

Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze strany Severní Ameriky NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která je řízena AUI (Associated Universities, Inc.), a za východní Asii NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Spojená observatoř ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) poskytuje jednotné vedení a řízení stavby, plánování a provoz teleskopu ALMA.

Institut pro rádiovou astronomii na milimetrových vlnách IRAM (Institut de Radio Astronomie Millimétrique) podporují INSU/CNRS (Francie), MPG (Něměcko) a IGN (Španělsko).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope), který se stane „největším okem hledícím do vesmíru“.

Odkazy

Kontakty

Stephane Guilloteau
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux
Floirac, France
Email: stephane.guilloteau@u-bordeaux.fr

Emmanuel di Folco
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux
Floirac, France
Email: emmanuel.di-folco@u-bordeaux.fr

Vincent Pietu
IRAM
Grenoble, France
Email: pietu@iram.fr

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org

Connect with ESO on social media

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1604. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.

O zprávě

Tiskové zpráva č.:eso1604cs
Jméno:2MASS J16281370-2431391
Typ:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2016A&A...586L...1G

Obrázky

Protoplanetární disk 'Létající talíř' kolem hvězdy 2MASS J16281370-2431391
Protoplanetární disk 'Létající talíř' kolem hvězdy 2MASS J16281370-2431391
Protoplanetární disk 'Létající talíř' kolem hvězdy 2MASS J16281370-2431391
Protoplanetární disk 'Létající talíř' kolem hvězdy 2MASS J16281370-2431391
Oblast s probíhající tvorbou hvězd v souhvězdí Hadonoše
Oblast s probíhající tvorbou hvězd v souhvězdí Hadonoše
Oblast s probíhajícím zrodem hvězd Rho Ophiuchi v souhvězdí Hadonoše
Oblast s probíhajícím zrodem hvězd Rho Ophiuchi v souhvězdí Hadonoše

Videa

VideoZoom: Protoplanetární disk 'Létající talíř'
VideoZoom: Protoplanetární disk 'Létající talíř'

Our use of Cookies

We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.

You can manage your cookie preferences and find out more by visiting 'Cookie Settings and Policy'.

ESO Cookies Policy


The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.

This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.

What are cookies?

Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.

Categories of cookies we use

Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
csrftoken
XSRF protection token. We use this cookie to protect against cross-site request forgery attacks.
1st party
Stored
1 year
user_privacy
Your privacy choices. We use this cookie to save your privacy preferences.
1st party
Stored
6 months
_grecaptcha
We use reCAPTCHA to protect our forms against spam and abuse. reCAPTCHA sets a necessary cookie when executed for the purpose of providing its risk analysis. We use www.recaptcha.net instead of www.google.com in order to avoid unnecessary cookies from Google.
3rd party
Stored
6 months

Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
preferred_language
Language settings. We use this cookie to remember your preferred language settings.
1st party
Stored
1 year
ON | OFF
sessionid
ESO Shop. We use this cookie to store your session information on the ESO Shop. This is just an identifier which is used on the server in order to allow you to purchase items in our shop.
1st party
Stored
2 weeks
ON | OFF

Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.

Matomo Cookies:

This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.

On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.

ON | OFF

Matomo cookies settings:

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
_pk_id
Stores a unique visitor ID.
1st party
Stored
13 months
_pk_ses
Session cookie temporarily stores data for the visit.
1st party
Stored
30 minutes
_pk_ref
Stores attribution information (the referrer that brought the visitor to the website).
1st party
Stored
6 months
_pk_testcookie
Temporary cookie to check if a visitor’s browser supports cookies (set in Internet Explorer only).
1st party
Stored
Temporary cookie that expires almost immediately after being set.

Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.

Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.

YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.

Cookies can also be classified based on the following elements.

Regarding the domain, there are:

  • First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
  • Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.

As for their duration, cookies can be:

  • Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
  • Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.

How to manage cookies

Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.

In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:

Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.

You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).

Updates to the ESO Cookies Policy

The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.

Additional information

For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.

As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.