Αυτή η εικόνα δείχνει τον καφέ νάνο ISO-Oph 102, ή Rho-Oph 102, στην περιοχή σχηματισμού άστρων Rho Ophiuchi. Η θέση του σημειώνεται από το στόχαστρο. Αυτή η προβολή ορατού φωτός δημιουργήθηκε από εικόνες που αποτελούν μέρος της Digitized Sky Survey 2. Πιστώσεις: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Digitized Sky Survey 2. Ευχαριστίες: Davide De Martin
Οι καφέ νάνοι κατοικούν σε ένα είδος ασαφούς γραμμής μεταξύ αστεριών και πλανητών: η μάζα τους είναι φαινομενικά πολύ μικρή για να είναι πλήρη αστέρια και ωστόσο είναι πολύ μεγάλοι για να είναι πλανήτες. Αυτά τα αμυδρά αστέρια ανακαλύφθηκαν μόλις το 1995, αλλά οι τρέχουσες εκτιμήσεις λένε ότι οι καφέ νάνοι θα μπορούσαν να είναι τόσο πολλοί όσο τα κανονικά αστέρια στον γαλαξία μας. Τώρα, οι αστρονόμοι βρήκαν έναν καφέ νάνο που έχει έναν σκονισμένο δίσκο να τον περιβάλλει, όπως ακριβώς οι δίσκοι που περικυκλώνουν τα κανονικά, νεαρά αστέρια. Περιέχει στερεούς κόκκους μεγέθους χιλιοστού και γύρω από άλλα νεογέννητα αστέρια, αυτοί οι δίσκοι κοσμικής σκόνης είναι εκεί όπου σχηματίζονται πλανήτες. Οι αστρονόμοι λένε ότι αυτό το εκπληκτικό εύρημα αμφισβητεί τις θεωρίες για το πώς σχηματίζονται βραχώδεις πλανήτες σε κλίμακα της Γης και υποδηλώνει ότι οι βραχώδεις πλανήτες μπορεί να είναι ακόμη πιο συνηθισμένοι στο Σύμπαν από ό,τι αναμενόταν.
Οι βραχώδεις πλανήτες πιστεύεται ότι σχηματίζονται μέσω της τυχαίας σύγκρουσης και της συγκόλλησης μεταξύ τους των αρχικά μικροσκοπικών σωματιδίων στον δίσκο υλικού γύρω από ένα αστέρι. Αυτοί οι μικροσκοπικοί κόκκοι μοιάζουν με πολύ λεπτή αιθάλη ή άμμο. Ωστόσο, στις εξωτερικές περιοχές γύρω από έναν καφέ νάνο, οι αστρονόμοι περίμεναν ότι οι κόκκοι δεν θα μπορούσαν να αναπτυχθούν επειδή οι δίσκοι ήταν πολύ αραιοί και τα σωματίδια θα κινούνταν πολύ γρήγορα για να κολλήσουν μεταξύ τους μετά τη σύγκρουση. Επίσης, οι επικρατούσες θεωρίες λένε ότι τυχόν κόκκοι που καταφέρνουν να σχηματιστούν θα πρέπει να κινηθούν γρήγορα προς τον κεντρικό καφέ νάνο, εξαφανιζόμενοι από τα εξωτερικά μέρη του δίσκου όπου μπορούσαν να ανιχνευθούν.
«Είμαστε εντελώς έκπληκτοι όταν βρήκαμε κόκκους μεγέθους χιλιοστού σε αυτόν τον λεπτό μικρό δίσκο», δήλωσε ο Luca Ricci του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, ΗΠΑ, ο οποίος ηγήθηκε μιας ομάδας αστρονόμων με έδρα τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ευρώπη και τη Χιλή. «Στερεοί κόκκοι αυτού του μεγέθους δεν θα πρέπει να μπορούν να σχηματιστούν στις ψυχρές εξωτερικές περιοχές ενός δίσκου γύρω από έναν καφέ νάνο, αλλά φαίνεται ότι το κάνουν. Δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι εάν ένας ολόκληρος βραχώδης πλανήτης θα μπορούσε να αναπτυχθεί εκεί ή έχει ήδη αναπτυχθεί, αλλά βλέπουμε τα πρώτα βήματα, επομένως θα πρέπει να αλλάξουμε τις υποθέσεις μας σχετικά με τις συνθήκες που απαιτούνται για την ανάπτυξη στερεών», είπε. .
Η εντύπωση του καλλιτέχνη από τον δίσκο σκόνης και αερίου γύρω από έναν καφέ νάνο. Πίστωση: ESO
Ο Ricci και η ομάδα του χρησιμοποίησαν το Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) για τις παρατηρήσεις τους. Παρόλο που το τηλεσκόπιο δεν έχει ολοκληρωθεί ακόμη πλήρως, η υψηλή ανάλυση του ALMA επέτρεψε στην ομάδα να εντοπίσει το αέριο μονοξειδίου του άνθρακα γύρω από τον καφέ νάνο - την πρώτη φορά που ανιχνεύθηκε ψυχρό μοριακό αέριο σε τέτοιο δίσκο. Αυτή η ανακάλυψη, μαζί με τους κόκκους μεγέθους χιλιοστού, υποδηλώνουν ότι ο δίσκος είναι πολύ πιο παρόμοιος με αυτούς γύρω από νεαρά αστέρια από ό,τι αναμενόταν προηγουμένως.
Το ALMA, που βρίσκεται στην έρημο της Χιλής σε μεγάλο υψόμετρο, είναι μια συλλογή κεραιών υψηλής ακρίβειας σε σχήμα πιάτου που συνεργάζονται ως ένα μεγάλο τηλεσκόπιο για να παρατηρούν το Σύμπαν σε μήκη κύματος χιλιοστών, επιτρέποντας παρατηρήσεις εξαιρετικής λεπτομέρειας και ευαισθησίας. Η κατασκευή του ALMA έχει προγραμματιστεί να ολοκληρωθεί το 2013, αλλά οι αστρονόμοι άρχισαν να παρατηρούν με μια μερική σειρά πιάτων ALMA το 2011.
Οι αστρονόμοι έδειξαν το ALMA στον νεαρό καφέ νάνο ISO-Oph 102, γνωστό και ως Rho-Oph 102, στην περιοχή σχηματισμού άστρων Rho Ophiuchi στον αστερισμό του Ophiuchus. Ο καφέ νάνος έχει περίπου 60 φορές τη μάζα του Δία, αλλά μόνο 0,06 φορές αυτή του Ήλιου, και έτσι έχει πολύ μικρή μάζα για να πυροδοτήσει τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις με τις οποίες λάμπουν τα συνηθισμένα αστέρια. Ωστόσο, εκπέμπει θερμότητα που απελευθερώνεται από την αργή βαρυτική συστολή του και λάμπει αμυδρά με ένα κοκκινωπό χρώμα.
Οι αστρονόμοι μπόρεσαν να προσδιορίσουν ότι οι κόκκοι στο δίσκο έχουν μέγεθος ένα χιλιοστό ή περισσότερο.
«Το ALMA είναι ένα ισχυρό νέο εργαλείο για την επίλυση μυστηρίων σχηματισμού πλανητικών συστημάτων», δήλωσε ο Leonardo Testi από το ESO, μέλος της ερευνητικής ομάδας. «Για να το δοκιμάσουμε αυτό με τηλεσκόπια προηγούμενης γενιάς θα χρειαζόταν σχεδόν ένας μήνας παρατήρησης — απίστευτα πολύς στην πράξη. Όμως, χρησιμοποιώντας μόλις το ένα τέταρτο του τελευταίου συμπληρώματος κεραιών της ALMA, μπορέσαμε να το κάνουμε σε λιγότερο από μία ώρα!». αυτός είπε.
Όταν ολοκληρωθεί το ALMA, η ομάδα ελπίζει να γυρίσει το τηλεσκόπιο ξανά προς το Rho-Oph 102 και άλλα παρόμοια αντικείμενα.
«Σύντομα θα είμαστε σε θέση όχι μόνο να ανιχνεύσουμε την παρουσία μικρών σωματιδίων σε δίσκους», είπε ο Ricci, «αλλά και να χαρτογραφήσουμε πώς απλώνονται στον περιαστρικό δίσκο και πώς αλληλεπιδρούν με το αέριο που εντοπίσαμε επίσης στον δίσκο. . Αυτό θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα πώς δημιουργούνται οι πλανήτες».
Διαβάστε το έγγραφο της ομάδας (pdf)
Πηγή: ΟΤΙ