Ziarna pyłu a formowanie się planet


Dysk protoplanetarny gwiazdy UX Tau A rozciąga się na odległość 120 jednostek astronomicznych. Zdolność rozdzielcza zdjęcia to 0.1" (sekund łuku).

Na lewo: obraz UX Tau A w bliskiej podczerwieni. Kolorem białym zaznaczono najjaśniejsze obszary. Dysk protoplanetarny jest lekko rozciągnięty w kierunku północ - południe (na obrazku: z góry do dołu).

Na prawo: Schematyczny wykres ilustrujący inklinację dysku w układzie UX Tau A. // Źródło: NAOJ
Naukowcy uzyskali wyraźny obraz dysku protoplanetarnego otaczającego gwiazdę UX Tauri A. Widoczne są na nim ziarna pyłu, które sprawiają wrażenie pewnego etapu w procesie formowania się nowych planet. Te "zlepki" pyłowe jawią się na zdjęciu (wykonanym przy pomocy teleskopu optycznego Subaru) jako dość duże obiekty o niesferycznym kształcie. Z zebranych danych wynika ponadto, że zderzają się one ze sobą i często przylepiają do siebie - jest to proces powszechnie uważany za dobry sposób, w jaki powstały planety i ich satelity.

Cały projekt ma na celu przejrzenie pod tym kątem setek pobliskich gwiazd otaczanych przez dyski protoplanetarne lub ewentualne planety. UX Tau A jest stosunkowo młoda gwiazdą w gwiazdozbiorze Byka. Znajduje się się w chmurze molekularnej - tzw. gwiazdowym żłobku, gdzie aktualnie "rodzi się" wiele mało masywnych gwiazd. Otacza ją dysk materii, w której najprawdopodobniej właśnie teraz powoli formują się planety. Dysk ten zbadano w dziedzinie podczerwonej. Zmierzono polaryzację światła podczerwonego celem określenia rozkładu cząstek pyłu, na których rozprasza się światło o tej długości fali. Spolaryzowane światło odbite od tych cząstek może nam dać cenne informacje na temat samego procesu powstawania planet - choć cząstki te stanowią na razie bardzo niewielki procent masy całego dysku, mogą w przyszłości rozwinąć się do postaci tzw. planetozymali - większych obiektów o średnicy nie większej niż jeden kilometr - a z czasem te mogą utworzyć dużo większe ciała niebieskie.

Światło odbite od składowych dysku protoplanetarnego gwiazdy UX Tau A jest silnie spolaryzowane, jednak stopień tej polaryzacji jest silnie zmienny i waha się od 2 aż do 66%.

Cząstki pyłu tworzące dyski protoplanetarne pochodzą z przestrzeni międzygwiazdowej mają rozmiary rzędu zaledwie 0.1 mikrona. Tak niewielkie obiekty, mniejsze niż długość rozpraszanej na nich fali świetlnej, mogą produkować światło odbite spolaryzowane w bardzo znacznym stopniu, niezależnie od ich lokalizacji. Jeśli jednak wielkość cząsteczki jest już zbliżona do tej długości fali, rozpraszanie przebiega nieco inaczej. Jednak w omawianym tu przypadku sprawa jest jeszcze ciekawsza - rozpraszanie wyglądające tak jak to, które teraz dostrzegli naukowcy, mogło powstać wyłącznie na niesferycznych obiektach pyłowych o rozmiarach rzędu 30 mikronów, czyli dużo większym niż długość fali w bliskiej podczerwieni, wykorzystanej podczas obserwacji.

Liczba odsłon: 1252