Badacze z Instytutu Nielsa Bohra wykorzystali teleskopy sieci ALMA do obserwacji wczesnych etapów formowania nowego układu planetarnego. Po raz pierwszy udało im się dostrzec silny wir emitowany z rotującego dysku gazowo-pyłowego otaczającego młodą gwiazdę. Wyniki badań zostały opublikowane w periodyku Nature.
Nowy układ słoneczny powstaje w dużym obłoku gazu i pyłu, który pod wpływem własnej grawitacji ulega kontrakcji i koncentracji. Po jakimś czasie taki obłok staje się na tyle gęsty, że jego centrum zapada się w kulę gazu, w której ciśnienie ogrzewa materię – powstaje świecąca kula gazu, gwiazda. Pozostała część obłoku pyłowo-gazowego krąży wokół nowo powstałej gwiazdy w dysku, w którym stopniowo materia zaczyna się skupiać i tworzyć coraz większe grudki, które z czasem łączą się ze sobą w planety.
Wraz z nowo powstałymi gwiazdami, tzw. protogwiazdami, badacze obserwowali silne wiry i wypływy, tak zwane dżety. Jednak jak dotąd nikomu nie udało się zaobserwować procesów powstawania takich wiatrów.
„Dzięki obserwatorium ALMA udało nam się zaobserwować protogwiazdę na bardzo wczesnym etapie rozwoju. Zobaczyliśmy jak wiatr, niczym tornado, unosi materię i gaz z rotującego dysku, w którym aktualnie powstaje nowy układ planetarny,” mówi Per Bjerkeli, badacz z Instytutu Nielsa Bohra na Uniwersytecie w Kopenhadze.
Obserwatorium ALMA składa się z 66 teleskopów obserwujących niebo w rozdzielczości porównywalnej do pojedynczego lustra o średnicy 16 kilometrów. Obserwowana tym razem protogwiazda znajduje się 450 lat świetlnych od Ziemi – to ponad 30 milionów razy więcej niż odległość Słońce-Ziemia. Mimo odległości, naukowcom udało się zaobserwować dotąd nieznane szczegóły protogwiazd.
„W trakcie kontrakcji obłoku gazowego, materia zaczyna rotować coraz szybciej niczym łyżwiarka wykonująca piruet i stopniowo przyciągająca do siebie ramiona. Aby zwolnić tempo rotacji trzeba usunąć część energii. Tak się dzieje, kiedy nowa gwiazda zaczyna emitować wiatry. Wiatr ma swoje źródło w dysku otaczającym protogwiazdę, i dlatego wraz z nim rotuje. Gdy ten rotujący wiatr oddala się od protogwiazdy zabierając ze sobą część energii, pozostały pył i gaz może kontynuować kontrakcję,” tłumaczy Per Bjerkeli.
Wcześniej naukowcy uważali, że rotujący wiatr powstawał w centrum rotującego dysku gazu i pyłu, jednak nowe obserwacje wskazują na inny mechanizm.