Prvé priame pozorovanie disku okolo protohviezdy

  • Marcel Škreka | 10 Marec 2016
    Stelárna astronómia
Umelecká predstava protohviezdy TMC-1A. Hviezdu obklopuje rotujúci disk, do ktorého prúdi plyn z okolitej plynnej obálky. Kredit: NAOJ
Pomocou ďalekohľadu ALMA sa po prvý krát podarilo priamo pozorovať plynný disk obklopujúci protohviezdu. Materiál je do disku doplňovaný z okolitej plynnej obálky. Objav vyplnil medzeru v našom poznaní raných fáz vývoja hviezd.

Vedecký tím pozoroval protohviezdu TMC-1A nachádzajúcu sa vo vzdialenosti 450 ly (svetelných rokov) v súhvezdí Býk. TMC-1A je stále sa formujúca hviezda - protohviezda, ktorú obklopuje veľké množstvo plynu.

Hviezdy vznikajú v hustých oblakoch plynu a prachu gravitačným nabaľovaním hmoty. Plyn na protohviezdu nepadá priamo, ale špirálovite prostredníctvom disku, ktorý sa vytvorí okolo nej. Zatiaľ nie je známe, kedy tento disk vzniká a ako sa vyvíja. Tieto útvary sú ťažko pozorovateľné kvôli malej citlivosti a rozlíšeniu rádiových pozorovaní.

V disku sa zo zvyšného materiálu, ktorý sa nestane súčasťou hviezdy, neskôr sformujú aj planéty. K lepšiemu pochopeniu procesov v disku je potrebné zistiť, kde je jeho hranica s vonkajšou plynnou obálkou.

Keďže plyn prúdi z obálky do disku neustále, určenie hranice bolo ešte donedávna zložité. Pozorovať rýchlo rotujúci plyn v tenkom disku nie je ľahké, ale ALMA má dostatočnú citlivosť a dokáže určiť rýchlosť a rozloženie plynu v disku veľmi presne. To umožnilo tímu odlíšiť disk od okolitej obálky.

160302_Aso_fig1cross.png

Snímka hviezdy TMC-1A zhotovená ďalekohľadom ALMA. Obklopuje ju hustý plyn (červená) a badateľné sú aj protiľahlé plynné výtrysky, často pozorované pri mladých hviezdach (biela). Poloha TMC-1A je označená krížikom. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Aso et al.

V prípade TMC-1A sa hranica nachádza 90 AU (1 AU = vzdialenosť Zem-Slnko) od protohviezdy. Plyn rotuje podľa Keplerových zákonov, teda čím je v disku bližšie k protohviezde, tým sa pohybuje rýchlejšie. ALMA odhalila aj inú dôležitú informáciu o objekte. Z pohybu plynu vedci vypočítali, že hmotnosť protohviezdy je momentálne 0,68 hmotnosti Slnka a prostredníctvom padajúceho plynu ročne narastá o asi milióntinu hmotnosti Slnka. Rýchlosť dopadajúceho plynu je 1 km/s, čo je však omnoho menej, ako rýchlosť voľného pádu materiálu na protohviezdu. Niečo musí materiál spomalovať. Vedci predpokladajú, že dôvodom je magnetické pole.

160302_Aso_fig2.png

Pohyb plynu okolo TMC-1A. Plyn pohybujúci sa od nás je znázornený červenou, k nám modrou. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Aso et al.

Očakáva sa, že ako bude hmotnosť protohviezdy narastať, hranica disku s obálkou sa bude posúvať smerom od nej. To ale ukážu až ďalšie pozorovania ďalekohľadu ALMA.