Nowe zdjęcia formującej się dopiero gwiazdy DL Tauri pokazują fantastyczny dysk, znajdujący się wokół gwiazdy, złożony z pyłu i gazu. Astronomowie wierzą, że podobny dysk posiadało Słońce w okresie młodości. Dlatego też zwracają oni szczególną uwagę na DL Tauri, dzięki której pragną lepiej zrozumieć procesy formowania się pierwszych planet z owych dysków protoplanetarnych.

DL Tauri jest dość bliską gwiazdą, odległą o około 450 lat świetlnych od Ziemi. Znajduje się w gwiazdozbiorze Byka. Masa DL Tauri to około 70 procent masy Słońca i obecnie gwiazda zaliczana jest do typu gwiazd K – chłodniejszych i nieco ciemniejszych od naszej gwiazdy. Wiek DL Tauri jest szacowany na około 2 miliony lat, więc jest to gwiazda bardzo młoda (dla porównania nasze Słońce ma około 5 miliardów lat).

Obraz ukazany na zdjęciu został utworzony dzięki obserwacji DL Tauri przez teleskop Hubble’a i 3,5-metrowy teleskop umieszczony w Apache Point Observatory w Sunspot. Zaintrygował on astronomów, ponieważ próbują oni dociec na jego podstawie w jaki sposób gwiazdy i planety formują się. Proces tworzenia się gwiazdy trwa miliardy lat i dlatego astronomowie badają gwiazdy, które są na różnych etapach życiowych, wierząc, że dzięki temu będą w stanie zbudować pełny model ich ewolucji.

Na zdjęciu zrobionym przez HST, dysk otaczający DL Tauri to okrągły czerwonawo-pomarańczowy region, a gazowy dżet to zamazana linia rozciągająca się z lewej dolnej części zdjęcia (na powiększeniu w prawym dolnym rogu). Dysk roztacza się na odległość około 67 miliardów kilometrów od gwiazdy, ponad 10 razy więcej od odległości Słońce – Pluton. Dżet ma długość około 130 miliardów kilometrów. Czarne nieregularne pole w centrum zdjęcia to koronograf teleskopu Hubble’a, który blokując bezpośrednie światło gwiazdy, umożliwia zobaczenie jej najbliższego otoczenia.

Małe wybrzuszenie na górze krawędzi dysku to inny gazowy dżet skierowany z dala od Ziemi.

Zdjęcie z Apache Point objęło znacznie większy obszar i zostało użyte, aby pokazać więcej gazowych dżetów. Jasne, kuliste obszary na fotografii z Apache Point są częściami dżetów gazowych. Regiony te, zwane obiektami Herbiga-Haro (obiekty HH), są miejscami gdzie szybko rotujący gaz uderza w wolno obracający się gaz, powodując w wyniku kolizji żarzenie się dżetu.

“Rodzicami” DL Tauri są gaz i pył, które zapadając się pod wpływem własnej grawitacji stworzyły gwiazdę. Ponieważ materia nie może od razu opaść na nowo powstałą gwiazdę, tworzy wokół niej dysk. Dysk odbija światło gwiazdy na krawędziach dzięki zmaganiom grawitacji i radiacji gwiazdy. Radiacja gwiazdy podgrzewa dysk, powodując jego rozszerzanie się, ale jednocześnie grawitacja gwiazdy, która wzrasta w miarę zbliżania się do gwiazdy, spłaszcza dysk, szczególnie od wewnętrznej strony.

W przypadku gdy dysk jest zwrócony swą “wklęsłością” w kierunku Ziemi, tak jak ten wokół DL Tauri, światło odbite od brzegu dysku nadaje obiektowi miseczkowaty kształt. Gdyby dysk był płaski, jasny obszar znajdowałby się jedynie w centrum, ze względu na blokowanie przez materię dysku światła.

Cząsteczki pyłu odbijają światło mocniej w przypadku gdy ich rozmiary są bliższe długości fali świetlnej. Światło widoczne na obu zdjęciach zawiera widzialną część spektrum, zaś na fotografii HST dodatkowo ultrafiolet i podczerwień. Na podstawie długości fal świetlnych astronomowie wydedukowali, że cząsteczki pyłu w dysku DL Tauri są wielkości 1 mikrona, czyli wielkości cząsteczek dymu.

W dolnej lewej części zdjęcia znajdują się ciemniejsze miejsca. Astronomowie nie są pewni czy są to regiony formowania się planet czy też regiony te to tylko cienie, czy też nieregularności w dysku lub chmurze pyłowej pomiędzy gwiazdą, a dyskiem.

Jeżeli młoda gwiazda posiada dżety, nie cała materia, która opada na gwiazdę staje się jej części. Od 1 do 10 procent ze spadającej materii, tworzy dżety w procesie dokładnie jeszcze nie poznanym. Gaz w tych dżetach porusza się z niesamowitą prędkością od 200 do 400 kilometrów na sekundę. Astronomowie potrafią określić wiek dżetu na podstawie jego długości i prędkości. Jeżeli dalsze obserwacje potwierdzą, że dżet w DL Tauri porusza się z typową prędkością, astronomowie, znając długość dżetu z obecnych zdjęć, określą jego wiek na co najmniej kilka tysięcy lat.

Autor

Zbigniew Artemiuk