Zabijácke hviezdy v hmlovine M42

  • Marcel Škreka | 9 Apríl 2014
    Stelárna astronómia
Obrázok znázorňuje protohviezdy v okolí vysokosvietivých hviezd. Materiál z okolia bližšej protohviezdy potrebný k sformovaniu planét je odviaty žiarením hmotnej hviezdy. Vzdialenejšia protohviezda si zachovala dostatok hmoty k vytvoreniu planetárneho systému. Kredit: NRAO/AUI/NSF; B. Saxton
Hmlovina v Orione (M 42) je domovom stoviek mladých a vznikajúcich hviezd (protohviezd). V okolí mnohých týchto hviezd sa sformujú planéty, no u iných nie. Dôvodom je intenzívne UV žiarenie hmotných horúcich hviezd, ktoré odfukuje veľké množstvá plynu a prachu potrebného na výstavbu planét.
 
Tím astronómov študoval pomocou systému ďalekohľadov ALMA vzťah medzi vysokosvietivými hviezdami a mladými protohviezdami v hmlovine M 42. Pozorovania odhalili, že protohviezdy do vzdialenosti 0,1 ly od horúcich hviezd sú zbavené zárodočnej prachoplynovej obálky už počas niekoľkých málo miliónov rokov, teda rýchlejšie, ako sa planéty pri protohviezde stihnú sformovať.

V porovnaní so Slnkom sú tieto vysokosvietivé hviezdy mnohonásobne väčšie a vyžarujú obrovské množstvá UV žiarenia, ktoré zničí mladé formujúce sa planetárne systémy. Pomocou ďalekohľadov ALMA sa pozorovali desiatky protohviezd a zistilo sa, že protoplanetárne disky miznú pod intenzívnou žiarou susedných hmotných hviezd.

Mnohé, ak nie všetky Slnku podobné hviezdy sa rodia v preplnených "pôrodniciach", akou je aj hmlovina M 42. Počas niekoľkých miliónov rokov sa zrnká prachu a plyn zlučujú do väčších kompaktnejších telies. Ak nie sú ničím rušené, vyvíjajú sa takéto systémy na dospelé planetárne sústavy.

Astronómovia si myslia, že hmotné krátko žijúce hviezdy nachádzajúce sa vnútri a v okolí veľkých medzihviezdnych oblakov, sú dôležité pre tento pokračujúci proces vzniku hviezd. Na konci svojho života hmotné hviezdy vybuchujú ako supernovy a zaprašujú tak svoje okolie ťažkými prvkami, ktoré budú obsiahnuté v ďalšej generácii hviezd. Výbuch je teda impulzom k začatiu tvorby novej generácie hviezd. Kým však tieto hviezdy žijú, môžu byť smrtonosné pre planéty vznikajúce pri hviezde, ktorá sa dostane do ich blízkosti.

Skoršie pozorovania ďalekohľadom HST odhalili zvláštne protohviezdy. Mnoho z nich má kvapkovitý tvar s plynoprachovým chvostom smerujúcim od blízkej hmotnej hviezdy. Zo snímok v optickej časti spektra sa ale nedá zistiť, aké množstvo prachu bolo prítomné v okolí protohviezdy, alebo ako sa menila koncentrácia prachu a plynu vo vzťahu k hmotnej hviezde.

Pozorovania ďalekohľadmi ALMA zdvojnásobili počet objavených protoplanetárnych diskov v tejto oblasti. ALMA môže takisto nahliadnuť hlbšie pod ich povrchy a zistiť tak, ako vyzerali v minulosti a koľko hmoty protohviezdy obsahovali.

Porovnaním týchto výskumov s predchádzajúcimi pozorovaniami zo Submillimeter Array (SMA) na Havaji vedci zistili, že u niektorých protohviezd v blízkosti hmotnej hviezdy je väčšina materiálu v disku odviata za relatívne krátky čas. Protohviezdy v týchto blízkych oblastiach si zachovajú hmotu zodpovedajúcu menej ako polovici hmotnosti potrebnej k sformovaniu planéty akou je Jupiter. Za vzdialenosťou 0,1 ly pozorovali veľký rozsah hmotností diskov od 1 do 80 násobku hmotnosti Jupitera. Je to podobné množstvo prachu, aké našli v oblastiach okolo málohmotných hviezd. Oblasti extrémneho UV žiarenia teda nie sú len neobývateľné, ale aj zamedzujú tvorbe planét.