Europos pietinė observatorija (ESO) išleido stulbinančią aplinkinių žvaigždžių diskų, apjuosiančių jaunas žvaigždes, vaizdų kolekciją. Vaizdai buvo užfiksuoti naudojant SPHERE (Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet REsearch) instrumentą ESO labai dideliame teleskope (VLT) Čilėje. Mes ilgą laiką žiūrėjome į aplinkinių žvaigždžių diskų vaizdus, tačiau ši kolekcija atskleidžia žavią formų ir dydžių įvairovę, kurią gali turėti šie diskai.
Mes turime plačiai pripažintą žvaigždžių formavimo modelį, pagrįstą daugybe įrodymų, įskaitant tokius vaizdus, kaip šie iš ESO. Modelis prasideda dujų ir dulkių debesiu, vadinamu milžinišku molekuliniu debesiu. Tame debesyje pradeda kauptis dujų ir dulkių kišenė. Galų gale, kai dėl gravitacijos medžiaga krinta į vidų, kišenė tampa masyvesnė ir dar labiau traukiasi. Toliau patenka daugiau dujų ir dulkių.
Patekusi medžiaga taip pat suteikia tam tikrą kampinį impulsą kišenėje, o tai sukelia sukimąsi. Sukaupus pakankamai medžiagos, sintezė užsidega ir gimsta žvaigždė. Tuo metu debesies viduje yra proto-žvaigždė, o nenaudojamos dujos ir dulkės lieka besisukančiame žiede aplink proto-žvaigždę. Tas likęs virš besisukančio žiedo vadinamas žiediniu disku, iš kurio galiausiai susiformuoja planetos.
Yra ir kitų aplinkinių žvaigždžių diskų vaizdų, bet juos užfiksuoti buvo sudėtinga. Norint atvaizduoti bet kokį detalių kiekį diskuose, reikia blokuoti žvaigždės šviesą disko centre. Štai kur atsiranda SPHERE.
„SPHERE“ buvo įtraukta į ESO labai didelį teleskopą 2014 m. Pagrindinis darbas yra tiesiogiai eksoplanetų atvaizdavimas, tačiau ji taip pat turi galimybę fiksuoti aplinkinių žvaigždžių diskus. Norėdami tai padaryti, jis atskiria dviejų tipų šviesą: poliarizuotą ir nepoliarizuotą.
Šviesa, sklindanti tiesiai iš žvaigždės - šiuose vaizduose jauna žvaigždė, vis dar apsupta apskrito žvaigždės disko - yra nepoliarizuota. Bet kai tą žvaigždę išsklaidys pati disko medžiaga, šviesa tampa poliarizuota. SPHERE, kaip rodo jo pavadinimas, sugeba atskirti dviejų tipų šviesą ir išskirti tik šviesą iš disko. Būtent taip instrumentas užfiksuoja tokius žavius diskų vaizdus.
Nuo tada, kai tapo aišku, kad egzoplanetos nėra retos ir kad dauguma žvaigždžių - galbūt visos žvaigždės - turi aplink jas skriejančias planetas, supratimas apie saulės sistemos formavimąsi tapo karšta tema. Problema buvo ta, kad mes tikrai negalime pamatyti, kad tai vyksta realiu laiku. Galime pažvelgti į savo ir kitas visiškai suformuotas saulės sistemas ir spėlioti, kaip jos susiformavo. Bet planetų formavimasis yra paslėptas tų žiedinių diskų viduje. Įvertinimas į šiuos diskus yra labai svarbus norint suprasti paties disko savybių ir sistemoje esančių planetų sąsajas.
Šioje kolekcijoje vaizduojami diskai dažniausiai yra iš tyrimo, pavadinto DARTTS-S (diskai ARound T Tauri Stars with SPHERE) tyrimo. „Tauri“ žvaigždės yra jaunos žvaigždės, jaunesnės nei 10 milijonų metų. Tuo metu planetos vis dar formuojasi. Žvaigždės nuo Žemės nutolusios nuo 230 iki 550 šviesmečių. Astronomine prasme tai yra gana arti. Tačiau apakinti ryški žvaigždžių šviesa vis dar labai sunkiai užfiksuoja silpną diskų šviesą.
Vienas iš vaizdų nėra „T Tauri“ žvaigždė ir nėra iš DARTTS-S tyrimo. Diskas aplink žvaigždę GSC 07396-00759, esančiame aukščiau esančiame paveikslėlyje, yra iš SHINE („SpHere INfrared“ tyrimas „Exoplanets“) tyrimo, nors patys vaizdai buvo užfiksuoti naudojant SPHERE. GSC 07396-00759 yra raudona žvaigždė, kuri yra kelių žvaigždžių sistemos dalis, kuri buvo DARTTS-S tyrimo dalis. Įspūdingas dalykas yra tai, kad raudonoji žvaigždė yra tokio paties amžiaus kaip ir T TAURI žvaigždė toje pačioje sistemoje, tačiau žiedas aplink raudonąją žvaigždę yra daug labiau išsivystęs. Kodėl du diskai aplink dvi žvaigždes, kurių amžius yra toks pats, skiriasi tiek laiko, tiek evoliucijos mįslėmis ir yra viena iš priežasčių, kodėl astronomai nori ištirti šiuos diskus daug atidžiau.
Mes galime išstudijuoti savo Saulės sistemą ir pažvelgti į planetų ir asteroido diržo bei Kuiperio juostos padėtis ir charakteristikas. Iš to mes galime bandyti atspėti, kaip visa tai susiformavo, tačiau mūsų vienintelė galimybė suprasti, kaip viskas susiklostė, yra pažvelgti į kitas jaunesnes saulės sistemas, kaip jos formuojasi.
„SPHERE“ instrumentas ir kiti būsimi instrumentai, tokie kaip Džeimso Webbo kosminis teleskopas, leis mums pažvelgti į aplink žvaigždes esančius žiedinius diskus ir išnaikinti planetų formavimo detales. Šie nauji „SPHERE“ vaizdai yra gąsdinantis detalių ir įvairovės, kurią galime tikėtis pamatyti, skoniu.
