Medzinárodnému tímu astronómov sa podarilo zachytiť mimoriadne zriedkavé zábery protoplanetárnych diskov, ktoré sa zrodili stovky svetelných rokov od Zeme. Detailnejšie obrázky sme ešte doteraz nikdy nemali k dispozícii.

Ako informuje portál EurekAlert, medzinárodný tím astronómov zachytil celkovo pätnásť obrázkov vnútorných okrajov diskov zodpovedných za proces formovania planét, ktoré sa nachádzajú vo vzdialenosti stoviek svetelných rokov. Tieto disky plné prachu a plynu, podobné tvaru vinylovej platne, sa väčšinou tvoria okolo mladých hviezd.

Obrázky, ktoré tím zachytil vrhajú nové svetlo na to, ako sa formujú systémy planét. Disky zodpovedné za formovanie planét, alebo takzvané protoplanetárne disky, sú vytvárané v zhode s hviezdou, ktorú obklopujú. Zrnká prachu v týchto diskoch môžu vplyvom zrážania sa s ostatnými rásť do stále väčších rozmerov, až sa sformujú telesá, ktoré nakoniec vedú k tvorbe planét.

Zobraziť celú galériu (3)
Umelecká predstava protoplanetárneho disku. Zdroj: Wikipedia

Astronómovia veria, že skalnaté planéty ako Zem sa tvoria vo vnútorných oblastiach protoplanetárnych diskov, vo vzdialenosti menej ako päť astronomických jednotiek (päťnásobok vzdialenosti Zeme a Slnka) od hviezdy, okolo ktorej sa disk vytvoril. Hoci sme už obrázky protoplanetárnych diskov mohli vidieť skôr, žiadne z nich túto teóriu nedokázali.

Nová technika, ktorá bola použitá aj v prípade známych obrázkov čiernej diery

Doposiaľ boli tieto disky snímané teleskopmi s jediným systémom zrkadiel, ktorý nedokázal zachytiť požadované detaily. „Na týchto obrázkoch boli regióny v blízkosti hviezdy, kde sa tvoria skalné planéty, pokryté iba niekoľkými pixelmi,“ uviedol hlavný autor štúdie Jacques Kluska z KU Leuven v Belgicku. Tím astronómov preto potreboval využiť úplne odlišný systém snímania, aby bol schopný disky zachytiť v požadovanej kvalite.

Kluska a jeho kolegovia preto vytvorili snímky za pomoci Európskeho južného observatória (ESO), nachádzajúceho sa v Čile, pričom využili techniku nazývanú ako infračervená interferometria. Pomocou inštrumentu s názvom PIONIER a systému štyroch veľkých moderných optických ďalekohľadov VLT, skombinovali zozbierané svetlo aby zachytili disky čo najpodrobnejšie.

Zobraziť celú galériu (3)
15 obrázkov protoplanetárnych diskov, ktoré sa tímu astronómov podarilo zhotoviť. Zdroj: Jacques Kluska et al.

Táto technika však neprodukuje hotové obrázky. Aby ich vedci získali, museli použiť matematické modely veľmi podobné tým, ktoré boli využité aj pri vytvorení známych obrázkov čiernej diery.

Navyše, vedci boli nútení odstrániť svetlo hviezdy, nakoľko bránilo v pozorovaní jemných detailov protoplanetárnych diskov.

„Rozlišovanie detailov na stupnici obežných dráh skalnatých planét, ako sú Zem alebo Jupiter (ako môžete vidieť na obrázkoch nižšie) – zlomok vzdialenosti Zeme a Slnka – je ekvivalentom schopnosti vidieť človeka na Mesiaci, alebo rozlíšiť vlasy vo vzdialenosti 10 km,“ poznamenáva Jean-Philippe Berger z Université Grenoble-Alpes, ktorý mal na starosti prácu s nástrojom PIONIER.

„Infračervená interferometria sa bežne používa na odhaľovanie najmenších detailov astronomických objektov. Kombinácia tejto techniky s pokročilou matematikou nám nakoniec umožňuje premieňať výsledky týchto pozorovaní na obrazy.“

Na hotových obrázkoch začali astronómovia ihneď pozorovať rôzne nezrovnalosti. Niektoré disky totižto vykazovali jasnejšie alebo tmavšie škvrny. Tieto nestabilné miesta na diskoch astronómovia pripisujú práve formovaniu planét, kde pravdepodobne dochádza k víreniu prachu a formovaniu zŕn do väčších objektov.

Zobraziť celú galériu (3)
Protoplanetárne disky okolo hviezd R CrA (vľavo) a HD45677 (vpravo), zachytené pomocou observatória ESO. Obežné dráhy Zeme a Jupitera boli pridané pre informačné účely. Znak hviezdy slúži pre ilustráciu polohy hviezd, pretože ich svetlo bolo odfiltrované, aby sa získal podrobnejší obraz diskov. Zdroj: Jacques Kluska et. al

Aby mohli teóriu potvrdiť, chystajú vykonať dodatočný výskum s cieľom zistiť, čo by mohlo stáť za týmito nezrovnalosťami. Jacques Kluska sa ale chystá vykonať aj nové pozorovania, ktorými sa bude usilovať o vytvorenie ešte podrobnejších obrázkov a pri troche šťastia by chcel byť aj svedkom sformovania jednotlivých planét.

Tím sa preto najbližšie zameria na 11 diskov okolo iných, starších hviezd, u ktorých sa predpokladá skoré formovanie planét. Pre viac informácií odporúčame pozrieť si štúdie, ktorú vedecký tím astronómov publikoval v žurnále Astronomy & Astrophysics.

Vesmír a veda