Prowadząc badania mające na celu ustalenie jak powstają planety, astronomowie znaleźli dowód na tworzenie się fali uderzeniowej, gdy materia opada na dysk pyłowy wokół nowo narodzonej gwiazdy.

To bardzo ważny krok na drodze do zrozumienia jak ewoluują gwiazdy i planety,” – powiedział dr Thangasamy Velusamy z JPL w NASA. “Daje nam wgląd w procesy, dzięki którym wokół gwiazd powstają planety“. Swoje odkrycie Velusamy i współpracownicy przedstawili na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Waszyngtonie.

Pyłowe dyski wokół gwiazd, zwane dyskami protoplanetarnymi, tworzą się z pyłu i gazu znajdującego się w obłokach międzygwiezdnych. Dyski rosną gromadząc materię opadającą z obłoku. W miejscu w którym materia spotyka dysk powinny powstawać gorące fale uderzeniowe. Najnowsze odkrycie potwierdza tę teorię.

Uczeni uważają, że ziarna pyłu w takich dyskach łączą się ze sobą prowadząc do powstania niewielkich skał z których później tworzą się planety i komety. W ten sam sposób, z obłoku protoplanetarnego otaczającego Słońce, powstała Ziemia i inne planety.

W miejscu, gdzie znajduje się fala uderzeniowa, opadająca materia spowalnia i jest rozprowadzana po całym dysku. Część z niej opada niżej stając się częścią gwiazdy, z części w przyszłości formują się planety.

Dyski protoplanetarne, jak obserwowany przez Velusamy obłok Lynds 1157 (położony 1300 lat świetlnych od Ziemi w kierunku gwiazdozbioru Cefeusza), zawierają głównie wodór cząsteczkowy. Inne składniki to między innymi śladowe ilości różnych związków chemicznych, między innymi metanolu. Opadająca materia jest tak zimna, że cząsteczki tych związków są zamrożone na powierzchni ziaren pyłu. Jednak gorąca fala uderzeniowa, która tworzy się na brzegach dysku, ogrzewa je i powoduje uwalnianie się cząsteczek. Z ten sposób lód zamienia się w gaz, który staje się źródłem wykrywalnego promieniowania radiowego.

Korzystając ze sprzętu znajdującego się w Obserwatorium Radiowym w pobliżu Bishop w Kalifornii potwierdzono istnienie dysku wokół L1157. Po raz pierwszy stwierdzono też istnienie fali uderzeniowej. Została ona odkryta właśnie dzięki obserwacji radiowego promieniowania metanolu. W odkrycie wkład mieli dr William Langer z JPL i dr Paul Goldsmith, profesor astronomii na Uniwersytecie w Cornell.

Rozkład emisji metanolu wygląda zupełnie inaczej niż rozkład materii w dysku” – zauważa Goldsmith.

Metanol jest interesujący ponieważ znaleźć go można w przestrzeni międzygwiazdowej i w kometach. Jest on chemicznym punktem startowym do powstawania bardziej skomplikowanych cząsteczek, również tych, z których może utworzyć się życie” – powiedział Langer.

Uczeni planują dalsze badania składu chemicznego dysków, z których tworzą się planety. NASA wystrzeli satelitę, którego celem będzie badanie takich dysków.

Autor

Michał Matraszek