Kłębki pyłu pojawiły się dookoła młodej gwiazdy. Kiedyś mogą powstać z nich planety

Dyski protoplanetarne to gigantyczne, pyłowo-gazowe struktury, które krążą dookoła młodych gwiazd. Wiadomo, że Ziemia i inne planety w Układzie Słonecznym narodziły się z właśnie takiego dysku, ale proces formowania się planet wciąż kryje w sobie wiele tajemnic. Nieco światła na to zagadnienie rzuca badanie opublikowane na łamach "The Astrophysical Journal".

Grupa japońskich, tajwańskich i amerykańskich naukowców przeprowadziła badania dysku protoplanetarnego zlokalizowanego w jednym z najbliższych Ziemi "gwiezdnych żłobków" - regionów formowania się gwiazd. Wirująca, gazowo-pyłowa chmura otacza protogwiazdę L1527, której efektowne ujęcie uchwycił niedawno Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.

Na podstawie danych z obserwatoriów Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) w Chile oraz Very Large Array (VLA) w Nowym Meksyku, badacze odkryli, że dysk dookoła L1527 jest 80-100 razy szerszy niż odległość od Słońca do Ziemi. Na dodatek w niektórych regionach wydawał się on niestabilny. Obserwatorium VLA zidentyfikowało wcześniej kilka kłębków materii w tym samym miejscu, a ich powstawanie może być właśnie wynikiem tej niestabilności.

- Te kłębki są masywne i gęste, dlatego mogą być prekursorami gazowych olbrzymów - tłumaczy Satoshi Ohashi z japońskiego instytutu badawczego RIKEN. Jeśli to przypuszczenie jest prawidłowe, wskazywałoby to, że formowanie się planet w może rozpoczynać się zaskakująco wcześnie w cyklu życia protogwiazdy - L1527 ma zaledwie około 100 tysięcy lat.

Naukowcy zmierzyli również temperaturę pyłu w różnych częściach dysku protoplanetarnego. Jest on ogrzewany przez promieniowanie młodej gwiazdy, więc jego temperatura powinna spadać wraz z oddalaniem się od niej.

Pył blisko gwiazdy osiągał stosunkowo wysokie -193 stopnie Celsjusza, jednak po zewnętrznej stronie kłębków jego temperatura gwałtownie spadała. Sugeruje to, że kłębki blokują promieniowanie gwiazdy, schładzając pył znajdujący się w ich cieniu. W najbardziej zewnętrznych częściach dysku temperatura pyłu spadła do około -263 st. C, czyli zaledwie 10 stopni powyżej zera absolutnego.

Ohashi wskazuje, że takie zacienione i zimne środowisko może wpływać na skład chemiczny planet, które tworzą się w zewnętrznych regionach dysku. Świadomość tego faktu może pomóc astrofizykom w lepszym zrozumieniu pochodzenia odległych, lodowych planet takich, jak Uran i Neptun.

- Przypuszczamy, że nasz Układ Słoneczny również tworzył w przeszłości cieniste regiony - dodaje Ohashi. Naukowcy planują przyjrzeć się innym dyskom protoplanetarnym by ocenić, czy zaobserwowany "efekt zacienienia" występuje również dookoła innych młodych gwiazd.