Komunikat prasowy
Nawet brązowe karły mogą posiadać skaliste planety
ALMA zmierzyła ziarna kosmicznego pyłu wokół nieudanej gwiazdy
30 listopada 2012
Astronomowie korzystający z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) po raz pierwszy odkryli, że zewnętrzne obszary pyłowego dysku wokół brązowego karła zawierają milimetrowych rozmiarów ziarna, podobne do znajdowanych w gęstszych dyskach wokół nowonarodzonych gwiazd. Zaskakujące odkrycie stawia wyzwanie teoriom powstawania skalistych planet wielkości Ziemi i sugeruje, ze obiekty takie mogą być powszechniejsze we Wszechświecie niż się spodziewano.
Uważa się, że skaliste planety powstają poprzez losowe zderzenia i łączenie się razem początkowo mikroskopijnych cząsteczek w dysku materii wokół gwiazdy. Te niewielkie ziarna, znane jako kosmiczny pyły, są podobne do bardo drobnej sadzy lub piasku. Jednak w przypadku zewnętrznych rejonów wokół brązowego karła – obiektu podobnego do gwiazdy, ale zbyt małego, aby mógł świecić tak jak gwiazda – astronomowie nie spodziewali się, że ziarna mogą zwiększać rozmiary, gdyż dysk taki jest zbyt mały i cząsteczki powinny poruszać się zbyt szybko, aby skleić się razem po zderzeniu. Dominujące teorie mówią, że ziarna, które powstają powinny przemieszczać się szybko w stronę centralnego brązowego karła, znikając z zewnętrznych części dysku, gdzie można je wykryć.
„Byliśmy kompletnie zaskoczeni, gdy znaleźliśmy milimetrowych rozmiarów ziarna w tych małym, cienkim dysku,” powiedział Luca Ricci z California Institute of Technology, USA, który kierował zespołem astronomów ze Stanów Zjednoczonych, Europy i Chile. „Twarde ziarna tej wielkości nie powinny być w stanie uformować się w zimnych zewnętrznych obszarach dysku wokół brązowego karła, ale okazuje się, że im się to udało. Nie możemy być pewni czy może tam powstać cała skalista planeta, lub czy może już istnieje, ale widzimy pierwsze kroki, więc musimy zmienić nasze założenia co do warunków potrzebnych do wzrostu twardych ziaren” powiedział.
Zwiększona w porównaniu ze starszymi teleskopami rozdzielczość ALMA pozwoliła zespołowi sprecyzować informacje na temat gazowego tlenku węgla wokół brązowego karła – po raz pierwszy zimny gaz molekularny został wykryty w tego rodzaju dysku. Odkrycie to, a także odkrycie ziaren wielkości milimetrowej, sugeruje, ze dysk jest dużo bardziej podobny do dysków wokół młodych gwiazd niż wcześniej przypuszczano.
Ricci i jego współpracownicy dokonali odkrycia korzystając z częściowo ukończonego teleskopu ALMA w na wysoko położonej chilijskiej pustyni. ALMA jest rosnącym zestawem bardzo precyzyjnych anten, które pracują razem jako jeden wielki teleskop do obserwacji Wszechświata z przełomową szczegółowością i czułością. ALMA „widzi” Wszechświat na falach milimetrowych, które nie są dostrzegalne dla ludzkiego oka. Zakończenie budowy ALMA jest przewidziane na 2013 roku, ale astronomowie rozpoczęli już obserwacje za pomocą części sieci anten w 2011 roku.
Astronomowie wycelowali ALMA w młodego brązowego karła ISO-Oph 102, znanego także jako Rho-Oph 102, w obszarze gwiazdotwórczym Rho Ophiuchi w konstelacji Wężownika. Z masą około 60 razy większą niż Jowisz, ale jedynie 0,06 razy taką jak Słońce, brązowy karzeł jest zbyt mały, aby zapoczątkować reakcje termojądrowe dzięki którym świecą zwykłe gwiazdy. Jednak emituje ciepło dzięki powolnemu grawitacyjnemu kurczeniu się i świeci czerwonawym kolorem, ale zdecydowanie słabiej niż gwiazda.
ALMA zebrała światła o długości fali około milimetra, emitowane przez dysk materii ogrzany przez brązowego karła. Ziarna w dysku nie emitują zbyt wiele promieniowania na falach dłuższych niż ich rozmiar, więc na dłuższych falach można zmierzyć charakterystyczny spadek jasności. ALMA jest idealnym instrumentem do pomiarów tego spadku, a w konsekwencji do zbadania rozmiarów ziaren, Astronomowie porównali jasność dysku na falach 0,89 mm i 3,2 mm, Spadek jasności pomiędzy 0,89 mm, a 3,2 mm nie był tak stromy jako oczekiwano, co oznacza że przynajmniej część ziaren ma wielkość milimetra lub więcej.
„ALMA to potężne nowe narzędzie do rozwiązywania zagadek powstawania systemów planetarnych,” skomentował Leonardo Testi z ESO, członek zespołu badawczego. „Zbadanie tego za pomocą teleskopów poprzedniej generacji wymagałoby co najmniej miesiąca obserwacji – co w praktyce jest niewykonalnie długo. Ale korzystając z ćwierci finalnego zestawu anten ALMA mogliśmy uzyskać dane w mniej niż godzinę!” powiedział
W bliskiej przyszłości ukończony teleskop ALMA będzie wystarczająco potężny do wykonywania szczegółowych obrazów dysków wokół Rho-Oph 102 I innych obiektów. Ricchi wyjaśnił „Wkrótce będziemy w stanie nie tylko wykrywać obecność małych cząsteczek w dyskach, ale także wykonywać mapy ich rozmieszczenia w okołogwiazdowych dyskach i sprawdzać w jaki sposób oddziałują z gazem, który także zaobserwowaliśmy w dysku. Pomoże nam to w lepszym zrozumieniu w jaki sposób powstają planety.”
Więcej informacji
Wyniki badań opisano w artykule w Astrophysical Journal Letters.
Ricci oraz Testi współpracowali z Antonellą Natta z INAF-Osservatorio Astrofisico de Arcetri, Aleksem Scholzem z Dublin Institute for Advanced Studies oraz Itziarem de Gregorio-Monsalvo z Joint ALMA Observatory.
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) to międzynarodowy projekt astronomiczny w ramach partnerstwa pomiędzy Europą, Ameryką Północną i Azją Wschodnią, we współpracy z Chile. Budowa i zarządzanie ALMA są prowadzone w imieniu Europy przez ESO, w imieniu Ameryki Północnej przez National Radio Astronomy Observatory (NRAO), a w imieniu Azji Wschodniej przez National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Joint ALMA Observatory (JAO) umożliwia zunifikowane kierownictwo i zarządzanie konstrukcją, testowaniem oraz użytkowaniem ALMA.
W roku 2012 mija 50. rocznica utworzenia Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 40-metrowej klasy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.
Linki
Kontakt
Luca Ricci
California Institute of Technology
Tel.: +1 626 395 2460
E-mail: lricci@astro.caltech.edu
Leonardo Testi
ESO
Garching, Germany
Tel.: +49 89 3200 6541
E-mail: ltesti@eso.org
Douglas Pierce-Price
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6759
E-mail: dpiercep@eso.org
John Stoke
National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
Charlottesville, VA, USA
Tel.: +1 434 244 6816
E-mail: jstoke@nrao.edu
Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO
oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org
O komunikacie
Komunikat nr: | eso1248pl |
Nazwa: | ISO-Oph 102 |
Typ: | Milky Way : Star : Type : Brown Dwarf |
Facility: | Atacama Large Millimeter/submillimeter Array |
Science data: | 2012ApJ...761L..20R |
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.
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.
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.
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.
Matomo cookies settings:
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.