Niezwykłe odkrycie w innej galaktyce. Coś takiego zaobserwowano po raz pierwszy

Animacja dysku i dżetów w młodej gwieździe HH 1177

Źródło: ESO/M. Kornmesser

Wielki Obłok Magellana to galaktyka sąsiadująca z naszą. Dysk, jaki tam odkryto, jest identyczny z dyskami, w których tworzą się planety w Drodze Mlecznej. Odkrycia dokonano przy pomocy interferometru radiowego Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) w Chile, w którym Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) jest partnerem.

- Gdy po raz pierwszy zobaczyłam dowód, że w danych z ALMA jest rotująca struktura, nie mogłam uwierzyć, że wykryliśmy pierwszy pozasłoneczny dysk akrecyjny. To był wyjątkowy moment - mówiła Anna McLeod, profesor Durham University w Wielkiej Brytanii, pierwsza autorka badań, których wyniki opublikowano w środę w czasopiśmie "Nature". - Wiemy, że dyski są kluczowe w formowaniu się gwiazd i planet w naszej galaktyce, a teraz pierwszy raz widzimy bezpośredni dowód, że tak jest też w innej galaktyce - dodała.

Co skrywa HH 1177

Opisywane badania są poszerzeniem obserwacji dokonanych przy pomocy instrumentu Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) na należącym do ESO teleskopie VLT, w których dostrzeżono dżet z tworzącej się gwiazdy - w systemie nazwanym HH 1177 - głęboko wewnątrz gazowego obłoku w Wielkim Obłoku Magellana.

- Odkryliśmy, że z młodej masywnej gwiazdy wystrzeliwany jest dżet, a jego istnienie zwiastuje zachodzącą akrecję dyskową - wskazuje McLeod. Jednak aby potwierdzić, że tego typu dysk faktycznie tam występuje, zespół badawczy potrzebował pomiaru ruchu gęstego gazu wokół gwiazdy.

Co pomogło odkryć dysk

Gdy materia jest przyciągana w stronę rosnącej gwiazdy, nie spada bezpośrednio na nią, a zamiast tego ulega spłaszczeniu w wirujący dysk wokół niej. Im bliżej centrum, tym szybciej rotuje dysk, a różnica w prędkościach jest dowodem pokazującym astronomom, że istnieje dysk akrecyjny.

- Częstotliwość światła zmienia się w zależności od tego, jak szybko w naszą stronę lub od nas porusza się gaz je emitujący - wyjaśnia Jonathan Henshaw, stażysta w Liverpool John Moores University w Wielkiej Brytanii, współautor badań. - To jest dokładnie takie samo zjawisko, jakie zachodzi, gdy ton syreny karetki zmienia się, gdy przejeżdża obok nas i częstotliwość dźwięku maleje - dodał.

Dokładne pomiary częstotliwości przy pomocy ALMA pozwoliły autorom na rozróżnienie charakterystycznej rotacji dysku, potwierdzając detekcję pierwszego dysku wokół pozagalaktycznej młodej gwiazdy.

Jak powstają gwiazdy w innej galaktyce

Masywne gwiazdy, takie jak obserwowana w tym przypadku, powstają znacznie szybciej i żyją daleko krócej niż gwiazdy małomasywne, takie jak Słońce. W naszej galaktyce masywne gwiazdy są trudne do obserwacji i często bywają przesłonięte przez pył, z którego powstają, gdy kształtuje się dysk wokół nich. Jednak w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce odległej o 160 tysięcy lat świetlnych, materia, z której gwiazdy powstają, jest fundamentalnie różna od tej z Drogi Mlecznej. Dzięki mniejszej zawartości pyłu, HH 1177 nie jest już przesłonięta przez swój urodzeniowy kokon, dając astronomom widok na powstawanie gwiazdy i planety.

- W przypadku infrastruktury astronomicznej jesteśmy w erze szybkiego rozwoju technologicznego - podkreślił McLeod. - Być w stanie badać na tak niesamowitych odległościach, jak powstają gwiazdy, na dodatek w innej galaktyce, jest bardzo ekscytujące - dodał.