Naujais instrumentais astronomai užpildo visus gabalus, kurie padeda paaiškinti, kaip planetos susidaro iš išsiplėtusių dujų ir dulkių diskų aplink naujagimio žvaigždes. Tačiau astronomai rado vieną protoplanetinį diską, kuris atsisako užaugti. Ji yra 25 milijonų metų ir vis dar nepadarė perėjimo prie formų planetų. Lee Hartmann yra kartu su Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centru ir yra pagrindinis autorius, rašantis apie radinį.
Klausykite interviu: Planetinis diskas, kuris atsisako augti (6 MB)
Arba užsiprenumeruokite „Podcast“: universetoday.com/audio.xml
„Fraser Cain“: radote seniausią planetinį diską. Ar galite man suprasti, kaip tai neįprasta?
Lee Hartmannas: Tai yra apie seniausią planetinį ar protoplanetinį diską. Seniausias, kokį anksčiau atradome, buvo maždaug 10 milijonų metų, taigi jis yra maždaug 2–2,5 karto senesnis nei bet kas, ką anksčiau atradome.
Fraseris: Ar tai buvo didelis netikėtumas atradus tai, kas sena?
Hartmannas: Taip, atrodo, kad pusė ar daugiau žvaigždžių turi kažkokį išplėstą dulkėtą diską su kažkuo, kas sudarytų planetas. Maždaug po milijono metų. Ir tada maždaug po 10 milijonų metų jums patinka 10% visų žvaigždžių, o gal net mažiau. Taigi surasti šį daiktą sulaukus dvejų metų buvo tikrai nuostabu. Mes galvojome, kad per 20 milijonų metų tikrai atsidursime ties nuliu visko, kas aplink dar turėjo dulkių, labai panašių į planetos diską.
„Fraser“: kas gali taip ilgai išlaikyti diską stabilų?
Hartmannas: Nelabai aišku. Centrinė sistema šiuo atveju iš tikrųjų yra artima dvejetainė žvaigždė ir todėl yra įmanoma - skirtingai nei viena žvaigždė mūsų saulės sistemoje - yra dvi beveik vienodos masės žvaigždės, kurios skrieja aplink labai artimą orbitą ir nors kažkur yra kažkokio dydžio. tarp Merkurijaus ir Veneros orbitų; kažkas tokio dydžio. Tai gali būti savotiškas sukramtymas, nes kiekviena žvaigždė turi savo sunkumą, o judant aplink, jie galėtų sukramtyti diską ir sujaudinti daleles. Tai, kas, mūsų manymu, nutinka padarant planetas, yra tai, kad dulkės, mažos dulkių zuikės, elektrostatiškai prilimpa prie mažų mažų gabaliukų ir tada jos tampa vis didesnės. Ir tai daro akmenis, o tada daro dalykus, kurie labiau panašūs į asteroidus, o galiausiai į planetas. O planetos formavimo stadija išvalo visas šias dulkes. Taigi manoma, kad šis procesas yra labai subtilus ir viskas susitvarko per tūkstančius ar milijonus metų. Gali būti, kad jei jūs truputį susmulkinate, kad dalelės būtų suspenduotos, tada jos iš tikrųjų nepriliptų taip gerai ir neišgyventų likusio planetų formavimosi proceso, kaip daro dauguma kitų žvaigždžių.
Fraseris: Ar dažnas kažkas panašaus būtų? Kadangi tai yra seniausias rastas, ar manote, kad netoliese yra kitų, ar tai tik visiškas pūkas?
Hartmannas: Sunku įsivaizduoti, kad galaktikoje yra tik vienas iš šių dalykų, jau nekalbant apie visą Visatą. Tačiau, kiek mes galime pasakyti, tai turi būti labai retas atvejis. Mes galime pamatyti dideles žvaigždžių grupes, kurių amžius yra 30 milijonų, 50 milijonų metų, 100 milijonų metų, ir iš viso keliuose šimtuose ar net tūkstančiuose žvaigždžių jie nieko panašaus nerado. Tai greičiausiai 1 iš 1000, ar kažkas panašaus. Aš būtent tai ir atspėčiau, bet sunku žinoti. Mes nepakankamai atidžiai pažiūrėjome į šiuos dalykus. Mes to dar negalėjome padaryti visai neseniai. „Spitzer“ kosminis teleskopas yra tik tiek jautresnis nei visa kita, ką mes anksčiau galėjome padaryti. Tai tiesiog tapo veiksniais, kurie šimtus tūkstančių kartų viršija mūsų galimybę aptikti silpnus šaltinius, kaip kad yra. Mes ką tik žengiame pirmuosius kūdikio žingsnius, norėdami išsiaiškinti, kas vyksta mūsų pačių apylinkėse. Naudodamiesi „Spitzer“ teleskopu, jie pradeda žiūrėti į kai kuriuos iš šių grupių, patvirtindami, kad dvigubas šios sistemos amžius yra mažesnis nei 1 iš 1000. Tai tikrai gana unikali sistema. Turėjome tai pagauti esant ypatingoms aplinkybėms.
Fraseris: Ar manote, kad tai galėtų tęstis dar milijonus ir milijonus metų. Ar tai vis dar ankstyvas amžius?
Hartmannas: Tai kažkas, ko mes nelabai suprantame. Ir viena iš priežasčių studijuoti tokio tipo sistemas yra ta, kad mums tikrai reikia labai daug padėti suprasti šios sistemos fiziką. Fizika, kaip iš pradžių formuojasi planetos iš dulkių zuikių. Tai tiesiog toks sudėtingas procesas ir yra visokių dalykų, kurių mes nelabai suprantame, kad mums tikrai reikia daugiau šių dalykų apklausų. Aš tikrai nežinau, kas nutiks šiai sistemai. Mano nuomonė yra, kad greičiausiai neketina tęsti ir koaguliuoti į planetas, jei to dar nepadarė. Teorija rodo, kad egzistuoja tam tikra riba, kurią jūs turite peržengti. Jūs turite turėti pakankamai pakankamai daiktų, kad tai įvyktų, kad tikrai galėtumėte įveikti didesnių kūnų kuprą, kuris tada galėtų nuvalyti visas mažesnes dulkes ir išvalyti diską. Jei niekada nepateksi į tą slenkstį, galbūt niekada nepadarysi jokių planetų. Manau, kad jis gali tiesiog atšokti, o kai kurie dulkių grūdai arba išpūs, arba lėtai spiralės į žvaigždę, ir tai yra jo pabaiga, bet mes nelabai suprantame.
Fraseris: Ar anksčiau dvejetainėse sistemose buvo matomi planetų formavimo diskai?
Hartmannas: Taip, jei aš tiesiog galiu pasakyti, kad mes manome, kad šie diskai sukuria planetas. Mes iš tikrųjų dar neturėjome visiško rūkymo ginklo, sakydami, kad šie dulkėti diskai iš tikrųjų sukuria planetas. Manau, kad tai labai didelė tikimybė, nes mes matome visas šias paskirstytas dulkes aplink labai jaunas žvaigždes ir tada jos nebėra. Mes žinome, kad turime koaguliuoti visas dulkes, sukaupti smulkius daiktus ir sudėti juos į didelius daiktus, kad susidarytų planetos. Taigi tai yra prielaida, kurią mes darome, bet aš tik norėjau pasakyti, kad mes iš tikrųjų nesujungę taškų šiuo klausimu.
Fraseris: Teisingai, ar diskai buvo pastebėti aplink tokias dvejetaines sistemas?
Hartmannas: Taip, jie turi. Problema ta, kad iš esmės disko orbita negali būti tokia pati kaip ir dvejetainės. Kita žvaigždė tiesiog praryja visas dulkes, jas išgarins arba nupūs. Kita vertus, jei turite labai plačią dvejetainę dalį, jei turite tai, kur kita žvaigždė yra labai toli, galite turėti diską, gerai esantį dvejetainėje, ir jis nežino, kad aplink yra kita žvaigždė. Mes orbituojame aplink Saulę, o Jupiteris yra ten, prie kelių astronominių vienetų, ir tai tik sukelia mažus trikdžius Žemės orbitoje. Panašiai galėtumėte turėti sistemą, kurioje dvi žvaigždės yra gana arti viena kitos, o diskas yra toli už atokesnės srities. Taigi diske beveik atrodo, kad yra viena žvaigždė. Tai nėra visiškai taip, nes aplink skrieja dvi žvaigždės, todėl gravitacija ją šiek tiek sujaukia. Tačiau ne tik vienas objektas yra labai toli. Taigi, kol diskas yra daug didesnis nei dvejetainis arba mažesnis nei dvejetainis, jums viskas gerai. Vis dėlto, jei diskas yra daug didesnis nei dvejetainis, jis gali būti toks nestiprus ir taip išplisti, kad jis niekada veiksmingai koaguliuos į planetas. Tai yra kažkas, ką mes tarsi galime numatyti, bet tai dar nėra kažkas, ką dar galime parodyti stebėtinai.
Fraseris: Ar turite kokių stebėjimų, suplanuotų dėl to?
Hartmannas: Manau, kad mes norėtume pabandyti padaryti ilgesnius bangos ilgio stebėjimus, kad pamatytume, kur baigiasi diskas, nes šiame stebėjimų rinkinyje mes iš esmės sakome, kad diskas yra, bet mes nežinome, kaip didelis jis yra. Kyla klausimas, ar yra kažkas už šios sistemos ribų, kuris taip pat galėtų trikdyti diską. Tai gali būti net triguba sistema visiems, ką žinome, turinti labai daug platesnį kompanioną, kurio masė maža ir ko mes dar nematėme. Tai tikrai gali tai sujaudinti ir neleisti diskui leisti planetoms koaguliuoti. Kitas dalykas, kurį mes bandome padaryti, yra tai, kad mes bandome nustatyti kitas panašias sistemas, kurios taip pat yra 20 milijonų metų, 30 milijonų metų. Jei mes galime rasti daugiau šių dalykų, tiesiog norime sužinoti, kokie jie yra įprasti ir ar jie visi yra dvejetainiai rinkiniai, ar tai, kas jiems ypatinga, leidžia juos tiek ilgai naudoti. Iš esmės tai, ką mes stengiamės padaryti, yra pamatyti, kaip diskas virsta planetomis, bet, žinoma, tai užtrunka milijonus metų, taigi jūs negalite to sekti - bent jau aš negaliu jo sekti. Tai panašu į momentinės gyventojų nuotraukos darymą. Jūs turite senų žmonių, jaunų žmonių, kūdikių ir pan. Jūs bandote nuspręsti, kaip vystosi evoliucija, sujungiant įvairius kūrinius. Tada kai kurie žmonės yra padidėję ar geriau maitinami, jie turi kitokią kultūrą ar pan., Ir jūs bandote išsiaiškinti, kokį skirtingą poveikį gyventojams turi tas momentinis vaizdas. Pabandyti surasti kitas panašias sistemas yra būdas atlikti eksperimentą, kad sužinotumėte, kas nutinka, jei turite daug platesnį dvejetainį elementą, arba kas atsitiks, jei viduryje tai yra kita masės žvaigždė. Mes tikrai negalime atlikti eksperimento, bet jei randame pakankamai įvairių objektų, tokių kaip šis, tada gamta eksperimentą atliko skirtingose vietose, ir mums tiesiog reikia išeiti ir pažiūrėti.
Šis atradimas iš pradžių buvo paskelbtas kosmoso žurnale 2005 m. Liepos 19 d.
