Χρησιμοποιώντας μια νέα τεχνική με φασματογράφο σχεδόν υπέρυθρων που είναι προσαρτημένο στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να μελετήσουν δίσκους που σχηματίζουν πλανήτες γύρω από νεαρά αστέρια που μοιάζουν με Ήλιο με απαράμιλλη λεπτομέρεια, αποκαλύπτοντας σαφώς την κίνηση και τη διανομή του αερίου στα εσωτερικά μέρη του δίσκου. Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν μια τεχνική γνωστή ως «φασματο-αστρομετρική απεικόνιση» για να τους δώσουν ένα παράθυρο στις εσωτερικές περιοχές των δίσκων όπου σχηματίζονται πλανήτες σαν τη Γη. Ήταν σε θέση όχι μόνο να μετρήσουν αποστάσεις τόσο μικρές όσο το ένα δέκατο της γης-Ήλιου, αλλά επίσης να μετρήσουν την ταχύτητα του αερίου ταυτόχρονα. «Είναι σαν να πηγαίνουμε 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πίσω στο χρόνο για να δούμε πώς σχηματίστηκαν οι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος», λέει ο Klaus Pontoppidan από το Caltech, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας.
Ο Pontoppidan και οι συνάδελφοί του έχουν αναλύσει τρία μικρά ανάλογα του Ήλιου μας που το καθένα περιβάλλεται από έναν δίσκο αερίου και σκόνης από τον οποίο θα μπορούσαν να σχηματιστούν πλανήτες. Αυτοί οι τρεις δίσκοι είναι μόλις μερικά εκατομμύρια χρόνια και ήταν γνωστό ότι έχουν κενά ή τρύπες σε αυτά, υποδεικνύοντας περιοχές όπου η σκόνη έχει καθαριστεί και την πιθανή παρουσία νέων πλανητών. Ωστόσο, καθένας από τους δίσκους είναι πολύ διαφορετικός ο ένας από τον άλλο και πιθανότατα θα οδηγήσει σε πολύ διαφορετικά πλανητικά συστήματα. «Η φύση σίγουρα δεν θέλει να επαναλάβει τον εαυτό της», είπε ο Pontoppidan.
Για ένα από τα αστέρια, το SR 21, ένας τεράστιος τεράστιος πλανήτης σε τροχιά σε λιγότερο από 3,5 φορές την απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου έχει δημιουργήσει ένα κενό στον δίσκο, ενώ για το δεύτερο αστέρι, το HD 135344B, ένας πιθανός πλανήτης θα μπορούσε να βρίσκεται σε τροχιά σε 10 έως 20 φορές την απόσταση της Γης-Ήλιου. Οι παρατηρήσεις του δίσκου που περιβάλλουν το τρίτο αστέρι, TW Hydrae, μπορεί να υποδηλώνουν την παρουσία ενός ή δύο πλανητών.
Τα νέα αποτελέσματα όχι μόνο επιβεβαιώνουν ότι το αέριο υπάρχει στα κενά της σκόνης, αλλά επιτρέπει επίσης στους αστρονόμους να μετρούν πώς κατανέμεται το αέριο στο δίσκο και πώς προσανατολίζεται ο δίσκος. Σε περιοχές όπου η σκόνη φαίνεται να έχει καθαριστεί, το μοριακό αέριο εξακολουθεί να είναι άφθονο. Αυτό μπορεί είτε να σημαίνει ότι η σκόνη έχει συσσωρευτεί για να σχηματίσει πλανητικά έμβρυα, είτε ότι ένας πλανήτης έχει ήδη σχηματιστεί και βρίσκεται στη διαδικασία εκκαθάρισης του αερίου στο δίσκο.
Το CRIRES, το φασματογράφο σχεδόν υπέρυθρων που είναι προσαρτημένο στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO, τροφοδοτείται από το τηλεσκόπιο μέσω μιας προσαρμοστικής μονάδας οπτικής που διορθώνει το φαινόμενο θολώματος της ατμόσφαιρας και έτσι καθιστά δυνατή την ύπαρξη μιας πολύ στενής σχισμής με υψηλή διασπορά φασμάτων: το πλάτος σχισμής είναι 0,2 τόξο δευτερολέπτου και η ανάλυση φάσματος είναι 100 000. Χρησιμοποιώντας φασματοαστρομετρία, επιτυγχάνεται μια απόλυτη χωρική ανάλυση μεγαλύτερη από 1 χιλιοστό του δευτερολέπτου.
«Η συγκεκριμένη διαμόρφωση του οργάνου και η χρήση προσαρμοστικών οπτικών επιτρέπουν στους αστρονόμους να πραγματοποιούν παρατηρήσεις με αυτήν την τεχνική με πολύ φιλικό προς τον χρήστη τρόπο: κατά συνέπεια, η φασματοαστρομετρική απεικόνιση με CRIRES μπορεί τώρα να εκτελείται ρουτίνα», λέει το μέλος της ομάδας. Alain Smette, από την ESO.
Πηγή: Δελτίο Τύπου του ESO
