Πιστωτική εικόνα: UA
Οι αστρονόμοι από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα χρησιμοποίησαν μια νέα τεχνική που ονομάζεται «nulling interferometry» για να αποκαλύψουν τον πλανητικό δίσκο γύρω από ένα νέο αστέρι. Αυτή η μηδενική τεχνική λειτουργεί συνδυάζοντας το φως από το κεντρικό αστέρι με τέτοιο τρόπο ώστε να ακυρώνεται. Αυτό επιτρέπει να παρατηρηθούν πιο αμυδρά αντικείμενα, όπως σκόνη και πλανήτες. Ο πλανήτης είναι πιθανώς αρκετές φορές η μάζα του Δία και περιστρέφεται γύρω από το αστέρι του σε περίπου 1,5 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα.
Οι αστρονόμοι του Πανεπιστημίου της Αριζόνα έχουν χρησιμοποιήσει μια νέα τεχνική που ονομάζεται nulling interferometry για να εντοπίσουν για πρώτη φορά έναν δίσκο σκόνης γύρω από ένα νεαρό κοντινό αστέρι. Όχι μόνο επιβεβαίωσαν ότι το νεαρό αστέρι έχει έναν πρωτοπλανητικό δίσκο - τα πράγματα από τα οποία γεννιούνται τα ηλιακά συστήματα - αλλά ανακάλυψε ένα κενό στον δίσκο, κάτι που αποτελεί ισχυρή ένδειξη ενός πλανήτη που σχηματίζει.
«Είναι πολύ συναρπαστικό να βρούμε ένα αστέρι που πιστεύουμε ότι πρέπει να σχηματίζει πλανήτες και να βλέπουμε πραγματικά στοιχεία για αυτό που συμβαίνει», δήλωσε ο αστρονόμος UA Philip Hinz.
«Η ουσία είναι, όχι μόνο επιβεβαιώσαμε την υπόθεση ότι αυτό το νεαρό αστέρι έχει έναν πρωτοπλανητικό δίσκο, βρήκαμε ενδείξεις ότι ένας γιγαντιαίος πρωτοπλανήτης που μοιάζει με Δία σχηματίζεται σε αυτόν τον δίσκο», δήλωσε ο Wilson Liu, διδακτορικός φοιτητής και βοηθός έρευνας στο η εργασία.
«Υπάρχουν αποδείξεις ότι αυτό το αστέρι είναι σωστό στο επίκεντρο του να γίνει ένα αστέρι κύριας ακολουθίας», πρόσθεσε ο Liu. «Βασικά λοιπόν, πιάνουμε ένα αστέρι που βρίσκεται ακριβώς στο σημείο να γίνει ένα αστέρι κύριας ακολουθίας και μοιάζει να είναι παγιδευμένο στη δράση σχηματισμού πλανητών».
Τα αστέρια κύριας ακολουθίας είναι εκείνα όπως ο ήλιος μας που καίνε υδρογόνο στους πυρήνες τους.
Νωρίτερα φέτος, οι Hinz και Liu συνειδητοποίησαν ότι οι παρατηρήσεις του HD 100546 σε θερμικά ή μεσαία υπέρυθρα μήκη κύματος έδειξαν ότι το αστέρι είχε δίσκο σκόνης.
Η εύρεση αχνών δίσκων σκόνης είναι «ανάλογη με την εύρεση ενός αναμμένου φακού δίπλα στο Στάδιο της Αριζόνα όταν τα φώτα είναι αναμμένα», είπε ο Λιου.
Η τεχνική nulling συνδυάζει το αστέρι με τέτοιο τρόπο ώστε να ακυρώνεται, δημιουργώντας ένα σκούρο φόντο όπου θα ήταν κανονικά η εικόνα του αστεριού. Επειδή το HD 100546 είναι ένα τόσο νέο αστέρι, ο δίσκος σκόνης του είναι ακόμα σχετικά φωτεινός, τόσο φωτεινός όσο το ίδιο το αστέρι. Η τεχνική μηδενισμού είναι απαραίτητη για να διακρίνει τι φως προέρχεται από το αστέρι, το οποίο μπορεί να κατασταλεί και τι προέρχεται από τον εκτεταμένο δίσκο σκόνης, τον οποίο η μηδενική δεν καταστέλλει.
Οι αστρονόμοι Hinz και UA Michael Meyer, Eric Mamajek και William Hoffmann πήραν τις παρατηρήσεις τον Μάιο του 2002. Χρησιμοποίησαν το BLINC, το μοναδικό μηδενικό ιντερφερόμετρο στον κόσμο, μαζί με το MIRAC, μια υπερσύγχρονη κάμερα υπέρυθρης ακτινοβολίας, στο τηλεσκόπιο Magellan διαμέτρου 6,5 μέτρων στη Χιλή για να μελετήσει το αστέρι περίπου 10 εκατομμυρίων ετών στον ουρανό του Νότιου Ημισφαιρίου.
Συνήθως, η σκόνη στους δίσκους γύρω από τα αστέρια κατανέμεται ομοιόμορφα, σχηματίζοντας ένα συνεχές, πεπλατυσμένο, περιστρεφόμενο νέφος υλικού που είναι ζεστό στην εσωτερική άκρη αλλά κρύα το μεγαλύτερο μέρος της απόστασης από το ψυχρό εξωτερικό άκρο.
«Η μείωση των δεδομένων ήταν αρκετά περίπλοκη που δεν συνειδητοποιήσαμε αργότερα ότι υπήρχε ένα εσωτερικό κενό στον δίσκο», σημείωσε ο Hinz.
«Συνειδητοποιήσαμε ότι ο δίσκος εμφανίστηκε περίπου στο ίδιο μέγεθος σε θερμότερα (10 μικρά) μήκη κύματος και σε ψυχρότερα (20 μικρά) μήκη κύματος. Ο μόνος τρόπος που θα μπορούσε να είναι είναι εάν υπάρχει εσωτερικό κενό. "
Η πιο πιθανή εξήγηση για αυτό το κενό είναι ότι δημιουργείται από το βαρυτικό πεδίο ενός γιγαντιαίου πρωτοπλανήτη = AD ένα αντικείμενο που θα μπορούσε να είναι αρκετές φορές πιο ογκώδες από τον Δία. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το πρωτότυπο μπορεί να βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το αστέρι στα 10 AU. (Ένα AU, ή μια αστρονομική μονάδα, είναι η απόσταση μεταξύ της Γης και του ήλιου. Ο Δίας είναι περίπου 5 AU από τον ήλιο.)
Οι αστρονόμοι από τις Κάτω Χώρες και το Βέλγιο είχαν χρησιμοποιήσει προηγουμένως το Παρατηρητήριο Διαστήματος Υπέρυθρων για να μελετήσουν το HD 100546, το οποίο απέχει 330 έτη φωτός από τη Γη. Εντόπισαν σκόνη σαν κομήτη γύρω από το αστέρι και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι μπορεί να είναι ένας πρωτοπλανητικός δίσκος. Αλλά το ευρωπαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο ήταν πολύ μικρό για να δει καθαρά τη σκόνη γύρω από το αστέρι.
Ο Hinz, ο οποίος ανέπτυξε το BLINC, χρησιμοποιεί το μηδενικό ιντερφερόμετρο με δύο τηλεσκόπια 6,5 μέτρων τα τελευταία τρία χρόνια για την έρευνά του σε κοντινά αστέρια σε αναζήτηση πρωτοπλανητικών συστημάτων. Εκτός από το τηλεσκόπιο Magellan που καλύπτει το Νότιο Ημισφαίριο, ο Hinz χρησιμοποιεί το UA / Smithsonian MMT 6,5 μέτρων πάνω από το Mount Hopkins, Ariz., Για τον ουρανό του Βόρειου Ημισφαιρίου. = 20
Η Hinz ανέπτυξε το BLINC ως τεχνολογική επίδειξη για την αποστολή Terrestrial Planet Finder, η οποία διαχειρίζεται για τη NASA από το Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. Η NASA, η οποία χρηματοδοτεί την έρευνα της Hinz, υποστηρίζει την έρευνα για τη δημιουργία ηλιακών συστημάτων στο πλαίσιο του προγράμματος Origins και είναι ανάπτυξη μηδενικής συμβολομετρίας για το Terrestrial Planet Finder.
«Η μηδενική ιντερφερομετρία είναι πολύ συναρπαστική, διότι είναι μία από τις λίγες μόνο τεχνολογίες που μπορούν να απεικονίσουν άμεσα περιστατικά περιβάλλοντα», δήλωσε ο Liu.
Χρησιμοποιώντας το MIRAC, η κάμερα που αναπτύχθηκε από τον William Hoffmann και άλλους, ήταν σημαντική επειδή είναι ευαίσθητη στα μεσαία υπέρυθρα μήκη κύματος, είπε ο Hinz. Οι αστρονόμοι θα πρέπει να κοιτάξουν σε μήκη κύματος υπέρυθρων υπέρυθρων, που αντιστοιχούν σε θερμοκρασίες δωματίου, για να βρουν πλανήτες με υγρό νερό και πιθανή ζωή, είπε.
Η έρευνα του Hinz περιλαμβάνει HD 100546 και άλλα αστέρια «Herbig Ae», τα οποία είναι κοντινά νεαρά αστέρια γενικά πιο ογκώδη από τον ήλιο μας, αλλά δεν είναι ακόμη κύρια αστέρια ακολουθίας που τροφοδοτούνται από πυρηνική σύντηξη.
Οι Hinz και Liu σκοπεύουν να παρατηρήσουν ολοένα και πιο ώριμα συστήματα αστεριών, αναζητώντας συνεχώς πιο αδύναμους περιστασιακούς δίσκους σκόνης και πλανήτες, καθώς συνεχίζουν να βελτιώνουν τις μηδενικές ενδομετρίες και τις προσαρμοστικές τεχνολογίες οπτικής. Η προσαρμοστική οπτική είναι μια τεχνική που εξαλείφει τα αποτελέσματα της αστραφτερής ατμόσφαιρας της Γης από το φως του αστεριού.
Ο Hinz και άλλοι στο UA Steward Observatory σχεδιάζουν ένα μηδενικό συμβολόμετρο για το Μεγάλο Διοφθαλμικό Τηλεσκόπιο, το οποίο θα βλέπει τον ουρανό με δύο καθρέφτες διαμέτρου 8,4 μέτρων (27 πόδια) στο Όρος Graham, Ariz., Το 2005.
Αρχική πηγή: UA News
