Πιστωτική εικόνα: Harvard CfA
Πόσο χρονών είναι πολύ παλιά; Οι επαγγελματίες παίκτες ποδοσφαίρου τείνουν να κορυφώνονται στα τέλη της δεκαετίας του '20, και λίγοι συνεχίζουν την καριέρα τους πέρα από την ηλικία των 35 ετών. Για νεαρά αστέρια, η μέγιστη ηλικία για τον σχηματισμό πλανητών είναι περίπου 1 έως 3 εκατομμύρια χρόνια. Με 10 εκατομμύρια χρόνια, οι πόροι τους έχουν εξαντληθεί και αποσύρονται σε μια ζωή στην αστρική «κύρια ακολουθία».
Χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια στο έδαφος και στο διάστημα, μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον Lee W. Hartmann και την Aurora Sicilia-Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) μελετά αστέρια που μοιάζουν με τον ήλιο στα εξασθενημένα διαμορφωτικά χρόνια τους, σε ομάδες παλαιότερες από τις προηγούμενες εξερευνήσεις . Επιδιώκουν να βελτιώσουν την κατανόησή μας για τον σχηματισμό πλανητών μελετώντας σκονισμένους πρωτοπλανητικούς δίσκους γύρω από τέτοια αστέρια. Τα αποτελέσματά τους, που παρουσιάστηκαν σήμερα στη 204η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στο Ντένβερ του Κολοράντο, καθορίζουν καλύτερα το χρονικό διάστημα κατά το οποίο θα μπορούσαν να σχηματιστούν πλανήτες.
«Ενώ οι πλανήτες που μπορεί να σχηματίζονται δεν μπορούν να εντοπιστούν άμεσα», δήλωσε η Sicilia-Aguilar, «μπορούμε να δούμε αλλαγές στους περιστασιακούς σκονισμένους δίσκους αύξησης που προκαλούνται καθώς οι πλανήτες σκουπίζουν και συσσωρεύουν μάζα».
«Τα δεδομένα έδειξαν επίσης δραματικές διαφορές μεταξύ των αστεριών ηλικίας 3 και 10 εκατομμυρίων ετών: τα νεότερα αστέρια έχουν συχνά σκονισμένους δίσκους ικανούς να σχηματίσουν πλανήτες, ενώ τέτοιοι δίσκοι ουσιαστικά απουσιάζουν στον ηλικιωμένο πληθυσμό», συνέχισε.
Η ομάδα χρησιμοποίησε δεδομένα από τα τηλεσκόπια Παρατηρητηρίου Whipple του Ιδρύματος Smithsonian, το τηλεσκόπιο WIYN στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peak και από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer (το τελευταίο διατέθηκε ως μέρος του Προγράμματος Εγγυημένου Χρόνου της Κάμερας Υπέρυθρης Διάταξης Σειράς PI Giovanni Fazio), αυτά τα ευρήματα.
«Προσπαθούμε να κατανοήσουμε την εξέλιξη των πρωτοπλανητικών δίσκων γύρω από αστέρια που δεν είναι πολύ διαφορετικά από τον Ήλιο», δήλωσε ο επικεφαλής της ομάδας Lee W. Hartmann. «Πολλά αστέρια ηλικίας περίπου 1 εκατομμυρίου ετών έχουν δίσκους, αλλά κατά 10 εκατομμύρια χρόνια, σχεδόν κανένας δεν έχει δίσκους. Προσπαθούμε να βρούμε αστέρια σε μια ενδιάμεση ηλικία και να τα πιάσουμε στην πράξη του σχηματισμού πλανητών. "
Οι δίσκοι κυκλικής σκόνης περιβάλλουν νεαρά αστέρια και οι αστρονόμοι το καταλαβαίνουν ότι είναι ένα κοινό χαρακτηριστικό της αστρικής εξέλιξης και του πιθανού σχηματισμού πλανητικών συστημάτων. Οι αρχικοί πρωτοπλανητικοί δίσκοι περιέχουν το αέριο και τη σκόνη που παρέχουν τις πρώτες ύλες για το σχηματισμό μεταγενέστερων πλανητικών συστημάτων.
«Αφού τα αστέρια σχηματίσουν πλανήτες στους δίσκους τους και ξεκαθαρίσουν το μεγαλύτερο μέρος του υλικού-είτε με προσθήκη στο αστέρι, με προσθήκη σε πλανήτες, είτε με εκτόξευση- μικρές ποσότητες σκόνης μπορούν να παραμείνουν στους λεγόμενους« δίσκους συντρίμμια ». Το μεγαλύτερο μέρος ή όλο αυτό Η σκόνη υπολειμμάτων πιστεύεται ότι δημιουργείται συνεχώς από τη σύγκρουση μικρών σωμάτων, όπως το ζωδιακό φως στο ηλιακό μας σύστημα », δήλωσε ο Hartmann.
Η ομάδα παρουσιάζει την πρώτη αναγνώριση αστεριών χαμηλής μάζας στα νεαρά σμήνη Trumpler 37 και NGC 7160. (Αυτά τα σμήνη είναι χαλαρές ενώσεις αστεριών που έχουν σχηματιστεί μαζί στο συγκριτικά πρόσφατο παρελθόν.) «Τα μέλη του συμπλέγματος επιβεβαιώνουν τις εκτιμήσεις ηλικίας 1 σε 5 εκατομμύρια χρόνια για το Tr37 και 10 εκατομμύρια χρόνια για το NGC 7160 », δήλωσε η Sicilia-Aguilar.
«Βρίσκουμε ενεργή αύξηση σε μερικά από τα αστέρια του Tr37. Ο μέσος ρυθμός αύξησης είναι ισοδύναμος με την κατάποση 10 μαζών του Δία σε ένα εκατομμύριο χρόνια », δήλωσε η Sicilia-Aguilar. "Αυτό συμβαδίζει με μοντέλα εξέλιξης ιξώδους δίσκου."
«Συγκριτικά, δεν έχουμε εντοπίσει μέχρι τώρα σημάδια ενεργού αύξησης στο παλαιότερο σύμπλεγμα NGC 7160, γεγονός που υποδηλώνει ότι η αύξηση του δίσκου λήγει εντός 10 εκατομμυρίων ετών. Αυτό πιθανώς συμπίπτει με τη μεγάλη φάση του γιγαντιαίου σχηματισμού πλανητών.
Το Trumpler 37 έχει πιο άμεσο ενδιαφέρον, δήλωσε ο Hartmann, επειδή ελπίζουμε να βρούμε αστέρια με πλανήτες μεγέθους Δία που εξακολουθούν να συσσωρεύουν υλικό από τους δίσκους, οπότε οι δίσκοι δεν έχουν εκκαθαριστεί ακόμη πλήρως. Ωστόσο, μπορεί να υπάρχουν μερικά αντικείμενα στο σύμπλεγμα 10 εκατομμυρίων ετών NGC 7160 που εξακολουθούν να σχηματίζουν τους γιγαντιαίους πλανήτες τους. Δεν εξελίσσονται όλοι οι δίσκοι με τον ίδιο ρυθμό.
«Έτσι αναμένουμε τελικά να μάθουμε περισσότερα για τη συχνότητα των δίσκων συντριμμιών και τον ρυθμό με τον οποίο αφαιρείται η σκόνη σε αυτούς τους δίσκους, μελετώντας το σύμπλεγμα NGC 7160, ηλικίας 10 εκατομμυρίων ετών και συγκρίνοντάς το με το Trumpler 37». είπε ο Χάρτμαν.
Εκτός από τους Sicilia-Aguilar και Hartmann, στα μέλη της ομάδας περιλαμβάνονται οι Cesar Briceno (Centro de Investigaciones de Astronomia), James Muzerolle (Πανεπιστήμιο της Αριζόνα) και Nuria Calvet (Smithsonian Astrophysical Observatory). Αυτή η εργασία υποστηρίχθηκε από την επιχορήγηση NAG5-9670 της NASA.
Με έδρα το Cambridge, Mass., Το Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) είναι μια κοινή συνεργασία μεταξύ του Smithsonian Astrophysical Observatory και του Harvard College Observatory. Οι επιστήμονες της CfA, οργανωμένοι σε έξι ερευνητικά τμήματα, μελετούν την προέλευση, την εξέλιξη και την τελική μοίρα του σύμπαντος.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων Harvard CfA
