Komunikat prasowy

Po raz pierwszy astronomowie odkryli dysk wokół gwiazdy w innej galaktyce

29 listopada 2023

W tym znaczącym odkryciu astronomowie znaleźli dysk wokół młodej gwiazdy w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce sąsiadującej z naszą. Po raz pierwszy w historii odkryto tego typu dysk poza naszą galaktyką, identyczny jak dyski, w których tworzą się planet w Drodze Mlecznej. Nowe obserwacje ukazują młodą masywną gwiazdę, która rośnie i akreuje materię ze swojego otoczenia oraz tworzy torujący dysk.. Detekcja została dokonana przy pomocy Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) w Chile, w której Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) jest partnerem.

„Gdy po raz pierwszy zobaczyłam dowód, że w danych ALMA jest rotująca struktura, nie mogłam uwierzyć, że wykryliśmy pierwszy pozasłoneczny dysk akrecyjny. To był wyjątkowy moment” mówi Anna McLeod, profesor Durham University w Wielkiej Brytanii, pierwsza autorka badań opublikowanych dzisiaj w Nature. „Wiemy, że dyski są kluczowe w formowaniu się gwiazd i planet w naszej galaktyce, a teraz pierwszy raz widzimy bezpośredni dowód, że tak jest też w innej galaktyce.”

Opisywane badania są poszerzeniem obserwacji dokonanych przy pomocy instrumentu Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), na należącym do ESO teleskopie VLT, w których dostrzeżono dżet z tworzącej się gwiazdy — w systemie nazwanym HH 1177 — głęboko wewnątrz gazowego obłoku w Wielkim Obłoku Magellana. „Odkryliśmy, że z młodej masywnej gwiazdy wystrzeliwany jest dżet, a jego istnienie zwiastuje zachodzącą akrecję dyskową.” wskazuje McLeod. Jednak aby potwierdzić, że tego typu dysk faktycznie tam występuje, zespól badawczy potrzebował pomiaru ruchu gęstego gaz wokół gwiazdy.

Gdy materia jest przyciągana w stronę rosnącej gwiazd, nie spada bezpośrednio na nią, a zamiast tego ulega spłaszczeniu w wirujący dysk wokół gwiazdy. Im bliżej centru, tym szybciej rotuje dysk, a różnica w prędkościach jest dowodem pokazującym astronomom, że istnieje dysk akrecyjny.

„Częstotliwość światła zmienia się w zależności od tego, jak szybko w nasza stronę lub od nas porusza się gaz je emitujący´ wyjaśnia Jonathan Henshaw, stażysta w Liverpool John Moores University w Wielkiej Brytanii, współautor badań. „To jest dokładnie tako samo zjawisko, jakie zachodzi, gdy ton syreny karetki zmienia się, gdy przejeżdża obok nas i częstotliwość dźwięku maleje z wyższej na niższą.

Dokładne pomiary częstotliwości przy pomocy ALMA pozwoliły autorom na rozróżnienie charakterystycznej rotacji dysku, potwierdzając detekcję pierwszego dysku wokół pozagalaktycznej młodej gwiazdy.

Masywne gwiazdy, takie jak obserwowana w tym przypadku, powstają znacznie szybciej i żyją daleko krócej niż gwiazdy małomasywne, takie jak Słońce. W naszej galaktyce masywne gwiazdy są trudne do obserwacji i często bywają przesłonięte przez pył, z którego powstają, gdy kształtuje się dysk wokół nich. Jednak w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce odległej o 160 000 lat świetlnych, materia, z której gwiazdy powstają, jest fundamentalnie różna od tej z Drogi Mlecznej. Dzięki mniejszej zawartości pyłu, HH 1177 nie jest już przesłonięta przez swój urodzeniowy kokon, dając astronomom widok na powstawanie gwiazdy i planety.

„W przypadku infrastruktury astronomicznej jesteśmy w erze szybkiego rozwoju technologicznego” dodaje McLeod. „Będąc w stanie badać na tak niesamowitych odległościach, jak powstają gwiazdy, na dodatek w innej galaktyce, jest bardzo ekscytujące.”

Więcej informacji

Wyniki badań przedstawiono w artykule pt. “A likely Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star”, który ukaże się w Nature (doi: 10.1038/s41586-023-06790-2). Dysk dostrzeżono w obszarze w Wielkim Obłoku Magellana znanym jako LHA 120-N 180B, który pokazano we dawniejszym komunikacie prasowym ESO pt. „Bąble nowych gwiazd". 

Skład zespołu badawczego: A. F. McLeod (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, Wielka Brytania; Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, University of Durham, Wielka Brytania), P. D. Klaassen (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, Wielka Brytania), M. Reiter (Department of Physics and Astronomy, Rice University, USA), J. Henshaw (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Wielka Brytania; Max Planck Institute for Astronomy, Niemcy), R. Kuiper (Faculty of Physics, University of Duisburg-Essen, Niemcy), oraz A. Ginsburg (Department of Astronomy, University of Florida, USA).

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) jest międzynarodowym kompleksem badawczym w ramach partnerstwa pomiędzy ESO, U.S. National Science Foundation (NSF) oraz National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan, we współpracy z Chile. ALMA jest finansowana przez ESO w imieniu Krajów Członkowskich, przez NSF we współpracy z National Research Council of Canada (NRC) i National Science Council of Taiwan (NSC) oraz przez NINS we współpracy z Academia Sinica (AS) na Tajwanie i Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). Budowa i zarządzanie ALMA są kierowane przez ESO w imieniu Krajów Członkowskich, przez National Radio Astronomy Observatory (NRAO), zarządzane przez Associated Universities, Inc. (AUI), w imieniu Ameryki Północnej oraz przez National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) w imieniu Azji Wschodniej. Joint ALMA Observatory (JAO) umożliwia zunifikowane kierowanie i zarządzanie budową, testowaniem i działaniem ALMA.

Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) umożliwia naukowcom z całego świata na odkrywanie tajemnic Wszechświata z korzyścią dla nas wszystkich. Projektujemy, budujemy i zarządzamy światowej klasy obserwatoriami naziemnymi – których astronomowie używają do odpowiadania na ciekawe pytania i szerzenia fascynacji astronomią – a także promujemy międzynarodową współpracę w astronomii. Ustanowione w 1962 roku jako organizacja międzynarodowa, ESO jest wspierane przez 16 krajów członkowskich (Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy), a także Chile jako kraj gospodarz, oraz Australię jako strategicznego partnera. Siedziba ESO, a także jego centrum popularyzacji nauki i planetarium (ESO Supernova) znajdują się w pobliżu Monachium w Niemczech, natomiast chilijska pustynia Atakama – niesamowite miejsce z wyjątkowymi warunkami do obserwacji nieba – jest domem dla naszych teleskopów. ESO zarządza trzema lokalizacjami obserwacyjnymi w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope – Bardzo Duży Teleskop) oraz dwa teleskopy do przeglądów nieba. VISTA pracuje w podczerwieni, VLT Survey Telescope w zakresie widzialnym. W Paranal ESO zarządza także południowym obserwatorium CTA (Cherenkov Telescope Array South) – największym na świecie i najbardziej czułym obserwatorium promieniowania gamma. Wspólnie z międzynarodowymi partnerami ESO zarządza także radioteleskopami APEX i ALMA, które są instrumentami do obserwacji nieba w zakresach milimetrowym i submilimetrowym. Na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, budujemy „największe oko świata na niebo”, czyli Ekstremalnie Wielki Teleskop (Extremely Large Telescope, ELT). Nasza działalność w Chile jest zarządzania z biur ESO w Santiago, gdzie współpracujemy też z chilijskimi partnerami.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia ALMA 
• Dla dziennikarzy: zasubskrybuj, aby otrzymywać w swoim języku nasze komunikaty z embargo medialnym
• Dla naukowców: jeśli masz ciekawy temat, zgłoś swoje badania

Kontakt

Anna McLeod
Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University
Durham, UK
Tel.: +44 191 334 3789
E-mail: anna.mcleod@durham.ac.uk

Jonathan Henshaw
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University
Liverpool, UK
E-mail: J.D.Henshaw@ljmu.ac.uk

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Tel. kom.: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

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

Śledź ESO w mediach społecznościowych