Ogromne zasoby wody odkryte w gwiazdozbiorze Byka.

(Image by Rene Tittmann)

 

Astronomowie znaleźli wodę w dysku młodej gwiazdy , która  może znacząco wpływać na  formowanie się  planet – potencjalnie pomagając rozwiązać zagadkę powstawania nowych światów. Do tej pory naukowcy nie byli w stanie zmapować, w jaki sposób woda jest rozmieszczona w dysku tego rodzaju. Jeden z nich powiedział, że „nigdy nie wyobrażał sobie”, iż tego rodzaju dane mogą być gromadzone. Jednak nowe zdjęcia  wykazały obecność pary wodnej – i mogą pomóc nam zrozumieć potencjalnie kluczową rolę, jaką ona odgrywa, gdy rodzą się nowe światy. Obserwacje wykonane za pomocą teleskopu Atacama Large Millimetre/submillimetre Array (Alma) ujawniły co najmniej trzy razy więcej wody niż we wszystkich ziemskich oceanach w wewnętrznym dysku tej młodej, podobnej do Słońca gwiazdy oznaczonej  HL Tauri, znajdującej się 450 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Byka (Taurus).

Stefano Facchini, astronom z Uniwersytetu w Mediolanie we Włoszech, który kierował badaniami, powiedział: „Nigdy nie wyobrażałem sobie, że możemy uchwycić obraz oceanów pary wodnej w tym samym regionie, w którym prawdopodobnie formuje się planeta”. „Nasze wyniki pokazują, w jaki sposób obecność wody może wpływać na rozwój układu planetarnego, tak jak miało to miejsce około 4,5 miliarda lat temu w naszym Układzie Słonecznym”. Współautor badania, astronom z Uniwersytetu w Bolonii we Włoszech, powiedział: „To naprawdę niezwykłe, że możemy nie tylko wykrywać, ale także rejestrować szczegółowe obrazy i przestrzennie rozdzielić parę wodną w odległości 450 lat świetlnych od nas”. Obserwacje za pomocą sondy Alma, której partnerem jest Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), pozwalają astronomom określić rozkład wody w różnych regionach dysku. Według badań, opublikowanych w czasopiśmie Nature Astronomy, znaczna ilość wody została znaleziona w regionie, w którym istnieje znana przerwa w dysku HL Tauri. Naukowcy twierdzą, że sugeruje to, że ta para wodna może wpływać na skład chemiczny planet powstających w tych regionach.

Elizabeth Humphreys, astronom z ESO, która również brała udział w badaniach, powiedziała: „To naprawdę ekscytujące widzieć bezpośrednio na zdjęciu cząsteczki wody uwalniane z cząsteczek lodowego pyłu”. Ziarna pyłu, z których składa się dysk, są zalążkami formowania się planet, zderzając się i sklejając ze sobą, stając się jeszcze większymi ciałami. Astronomowie uważają, że tam, gdzie jest wystarczająco zimno, aby woda zamarzła na cząsteczkach pyłu, wszystko lepiej się ze sobą skleja, tworząc idealne miejsce do formowania się planet.

Garść faktów naukowych :

ALMA wchodzi w rowek wokół HL Tauri

HL Tauri jest częścią jednego z największych i najbliższych Ziemi obszarów gwiazdotwórczych, zwanego Obłokiem Molekularnym Byka, który zawiera gwiezdny żłobek setek nowo narodzonych gwiazd zwanych gwiazdami typu T Tauri. Czułość ALMA pozwoliła astronomom określić rozkład wody w różnych regionach dysku HL Tauri.

Największa objętość wody w dysku została znaleziona w zakrzywionej szczelinie, o której naukowcy wiedzieli już  od jakiegoś czasu. Uważa się, że pierścieniowate rowki w dysku są wyrzeźbione, gdy formujące się planety krążą wokół młodych gwiazd, gromadząc masę jak śnieżka staczająca się po wzgórzu. Znalezienie wody w jednym z tych rowków sugeruje, że jest ona gromadzona przez pączkujące planety. Jeśli to prawda, ta woda wpłynęłaby na ich skład chemiczny. „Nasze ostatnie zdjęcia ujawniają znaczną ilość pary wodnej w różnych odległościach od gwiazdy, w tym przerwę, w której potencjalnie może formować się planeta w obecnym czasie” dodaje Facchini.

Odkrycie to nie tylko stanowi ważny postęp w naszym zrozumieniu formowania się planet, ale także stanowi spore osiągnięcie dla ALMA. Rozróżnienie wody na tak niewiarygodnych odległościach jest dość trudne dla teleskopów naziemnych ze względu na przesłaniające efekty pary wodnej w ziemskiej atmosferze.

 

ALMA składa się z sieci anten teleskopowych zlokalizowanych w regionie pustyni Atakama w północnym Chile. Na wysokości 16 400 stóp (4 999 metrów) ALMA żyje wysoko w suchej atmosferze Chile, minimalizując wpływ pary wodnej na jej obserwacje.

 

„Do tej pory ALMA jest jedynym obiektem zdolnym do przestrzennego rozdzielenia wody w chłodnym dysku, w którym powstają planety” mówi Wouter Vlemmings, członek zespołu i profesor na Chalmers University of Technology.

 

Astronomowie będą mogli  wkrótce zobaczyć ten dysk protoplanetarny jeszcze bardziej szczegółowo. Nie tylko dlatego ,że  ALMA przechodzi modernizację, ale z uwagi na fakt, że  w Chile trwają prace nad Ekstremalnie Wielkim Teleskopem (ELT). Oba te instrumenty mogą wkrótce wykorzystać swój status „wysokiego i suchego”, aby pomóc astronomom lepiej zrozumieć rolę wody w formowaniu się planet.

Wyniki badań zespołu zostały opublikowane w czwartek 29 lutego w czasopiśmie Nature Astronomy.

HL Tauri oczmi teleskopu :