Νέα δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA δίνουν στους αστρονόμους μια αίσθηση για το πώς οι πρωτοπλανητικοί δίσκοι μπορούν να λειτουργήσουν ως φρένο για να επιβραδύνουν την αστρική περιστροφή. Ο Σπίτζερ συγκέντρωσε δεδομένα για 500 νεαρά αστέρια στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα. Τα ταχύτερα περιστρεφόμενα αστέρια δεν έχουν πλανητικούς δίσκους από τότε. Ίσως το μαγνητικό πεδίο του αστεριού να αλληλεπιδρά με τον πλανητικό δίσκο, επιβραδύνοντας το αστέρι προς τα κάτω.
Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA έχουν βρει στοιχεία ότι σκονισμένοι δίσκοι από υλικό που σχηματίζει πλανήτες τραβούν και επιβραδύνουν τα νεαρά αστέρια που περιστρέφονται.
Τα νεαρά αστέρια είναι γεμάτα ενέργεια, περιστρέφονται σαν κορυφές σε μισή ημέρα ή λιγότερο. Περιστρέφονταν ακόμη πιο γρήγορα, αλλά κάτι βάζει στα φρένα. Ενώ οι επιστήμονες είχαν θεωρήσει ότι οι δίσκοι που σχηματίζουν πλανήτες μπορεί να είναι τουλάχιστον μέρος της απάντησης, αποδεικνύοντας ότι αυτό ήταν δύσκολο να γίνει μέχρι τώρα.
«Γνωρίζαμε ότι κάτι πρέπει να ελέγχει την ταχύτητα των αστεριών», δήλωσε η Δρ Luisa Rebull από το Spitzer Science Center της NASA, Pasadena, Calif. «Οι δίσκοι ήταν η πιο λογική απάντηση, αλλά έπρεπε να περιμένουμε τον Spitzer να δει τους δίσκους. "
Ο Rebull, ο οποίος ασχολείται με το πρόβλημα για σχεδόν μια δεκαετία, είναι επικεφαλής συγγραφέας μιας νέας εργασίας στο τεύχος της Astrophysical Journal στις 20 Ιουλίου. Τα ευρήματα αποτελούν μέρος μιας προσπάθειας κατανόησης της περίπλοκης σχέσης μεταξύ των νέων αστεριών και των αυξανόμενων πλανητικών συστημάτων τους.
Τα αστέρια ξεκινούν τη ζωή ως καταρρέουσες μπάλες αερίου που περιστρέφονται όλο και πιο γρήγορα καθώς συρρικνώνονται, σαν να στροβιλίζονται παγοδρομίες που τραβούν στα χέρια τους. Καθώς τα αστέρια κινούνται γύρω, το υπερβολικό αέριο και η σκόνη ισοπεδώνουν στους γύρω δίσκους που μοιάζουν με τηγανίτα. Η σκόνη και το αέριο στους δίσκους πιστεύεται ότι τελικά συγκεντρώνονται για να σχηματίσουν πλανήτες.
Τα αναπτυσσόμενα αστέρια περιστρέφονται τόσο γρήγορα ώστε, χωρίς να ελέγχονται, δεν θα μπορούσαν ποτέ να συστέλλονται πλήρως και να γίνουν αστέρια. Πριν από τη νέα μελέτη, οι αστρονόμοι είχαν θεωρήσει ότι οι δίσκοι μπορεί να επιβραδύνουν τα σούπερ ταχεία αστέρια τραβώντας τα μαγνητικά τους πεδία. Όταν τα χωράφια ενός αστεριού περνούν μέσα από ένα δίσκο, θεωρείται ότι έχουν κολλήσει σαν κουτάλι σε μελάσα. Αυτό κλειδώνει την περιστροφή ενός αστεριού στον πιο αργό δίσκο, οπότε το συρρικνούμενο αστέρι δεν μπορεί να περιστραφεί πιο γρήγορα.
Για να αποδείξει αυτήν την αρχή, η Rebull και η ομάδα της στράφηκαν στη Spitzer για βοήθεια. Ξεκίνησε τον Αύγουστο του 2003, το παρατηρητήριο υπερύθρων είναι ειδικός στην εύρεση των περιστρεφόμενων δίσκων γύρω από τα αστέρια, επειδή η σκόνη στους δίσκους θερμαίνεται από το φως του αστεριού και λάμπει στα μήκη κύματος υπέρυθρων.
Η ομάδα χρησιμοποίησε τον Spitzer για να παρατηρήσει σχεδόν 500 νεαρά αστέρια στο νεφέλωμα του Orion. Διαίρεσαν τα αστέρια σε αργούς και γρήγορους, και καθόρισαν ότι οι αργοί γύροι είναι πέντε φορές πιο πιθανό να έχουν δίσκους από τους γρήγορους.
«Μπορούμε τώρα να πούμε ότι οι δίσκοι διαδραματίζουν κάποιο ρόλο στην επιβράδυνση των αστεριών σε τουλάχιστον μία περιοχή, αλλά θα μπορούσε να υπάρξει μια σειρά από άλλους παράγοντες που λειτουργούν παράλληλα. Και τα αστέρια μπορεί να συμπεριφέρονται διαφορετικά σε διαφορετικά περιβάλλοντα », είπε ο Rebull.
Άλλοι παράγοντες που συμβάλλουν στην εκκαθάριση ενός αστεριού για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους περιλαμβάνουν αστρικούς ανέμους και πιθανώς πλανήτες.
Εάν οι δίσκοι που σχηματίζουν πλανήτες επιβραδύνουν τα αστέρια, αυτό σημαίνει ότι τα αστέρια με πλανήτες περιστρέφονται πιο αργά από τα αστέρια χωρίς πλανήτες; Όχι απαραίτητα, σύμφωνα με τον Rebull, ο οποίος είπε ότι τα αστέρια που περιστρέφονται αργά μπορεί να χρειάζονται περισσότερο χρόνο από άλλα αστέρια για να καθαρίσουν τους δίσκους τους και να αναπτύξουν πλανήτες. Τέτοια αστέρια που ανθίζουν αργά, στην πραγματικότητα, θα έδιναν στους δίσκους τους περισσότερο χρόνο για να βάλουν τα φρένα και να τους επιβραδύνουν.
Τελικά, το ζήτημα του πώς σχετίζεται ο ρυθμός περιστροφής ενός αστεριού με την ικανότητά του να υποστηρίζει πλανήτες θα πέφτει στους κυνηγούς πλανητών. Μέχρι στιγμής, όλοι οι γνωστοί πλανήτες στο σύμπαν κυκλώνουν αστέρια που περιστρέφονται τεμπέλης. Ο ήλιος μας θεωρείται αργός ρυθμός, προς το παρόν με ρυθμό μιας επανάστασης κάθε 28 ημέρες. Και, λόγω των περιορισμών στην τεχνολογία, οι κυνηγοί πλανητών δεν κατάφεραν να βρουν εξωηλιακούς πλανήτες γύρω από αστέρια.
«Θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε διαφορετικά εργαλεία για την ανίχνευση πλανητών γύρω από τα αστέρια που περιστρέφονται γρήγορα, όπως τα τηλεσκόπια εδάφους και διαστήματος επόμενης γενιάς», δήλωσε ο Δρ Steve Strom, αστρονόμος στο Εθνικό Παρατηρητήριο Οπτικής Αστρονομίας, Tucson, Ariz.
Άλλα μέλη της ομάδας του Rebull περιλαμβάνουν τους Drs. John Stauffer του Spitzer Science Center · S. Thomas Megeath στο Πανεπιστήμιο του Τολέδο του Οχάιο. και ο Joseph Hora και ο Lee Hartmann από το Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Mass. Ο Hartmann είναι επίσης συνδεδεμένος με το Πανεπιστήμιο του Michigan, Ann Arbor.
Το Jet Propulsion Laboratory της NASA, Pasadena, Καλιφόρνια, διαχειρίζεται την αποστολή Spitzer Space Telescope για τη Διεύθυνση Επιστημονικής Αποστολής της NASA, Ουάσιγκτον. Οι επιστημονικές επιχειρήσεις διεξάγονται στο Spitzer Science Center στο California Institute of Technology. Ο Caltech διαχειρίζεται το JPL για τη NASA.
Για μια κινούμενη εικόνα που απεικονίζει πώς οι δίσκοι επιβραδύνουν τα αστέρια και περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το Spitzer, επισκεφθείτε τη διεύθυνση www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Αρχική πηγή: Δελτίο τύπου NASA / JPL / Spitzer
