Niezwykle ostre zdjęcie dysku pyłowego wokół gwiazdy uwidoczniło obecność w nim struktury, która może być nie dostrzeżoną oprzednio planetą.

Dr Michael Liu, astronom z University of Hawaii, uzyskał bardzo wyraźne zdjęcie gwiazdy AU w Mikroskopie (AU Mic) wykorzystując do tego celu teleskop Keck II, największy na świecie działający w podczerwieni instrument. Znajdująca się w odległości 33 lat swietlnych od nas gwiazda AU Mic to najbliższy odkryty obiekt z widocznym dyskiem pyłowym, które uważa się za miejsca narodzin planet.

Nie możemy bezpośrednio uwiecznić młodych planet wokół AU Mic, ale też nie mogą się one dokładnie ukryć przed naszym wzrokiem. Ich obecność można zanotować dzięki wywoływanym przez nie zakłoceniom grawitacyjnym w morzu cząstek pyłu krążących wokół gwiazdy” – powiedział Liu.

Rezultaty badań zostały opublikowane 12 sierpnia w sieciowym periodyku Science Express, pojawią się także we wrześniowej papierowej wersji tegoż czasopisma.

Pyłowy dysk zwykle nie wyróżnia się niczym specjalnym, jest też względnie symetryczny, wszystkie zakłócenia w tej przeciętności wiążą się z orbitującym wokół gwiazdy skupiskiem materii – przyszłą planetą. W przypadku AU Mic nic takiego nie ma miejsca, jest to diametralnie różna sytuacja. Dr Liu odkrył, że jej dysk jest nierówny i zawiera skupiska materii. Struktury te narastają oraz stają się widoczne dzięki grawitacyjnemu wpływowi ukrytego planetarnego towarzysza.

obiekty te znajdują się w przypadku AU Mic w odległości 25-40 AU od gwiazdy. Pod fotografią dla porównania umieszczono orbitę Neptuna.

AU Mic jest ciemną, czerwoną gwiazdą o masie równej połowie masy Słońca oraz dziesięciokrotnie emitowanej energii. Poprzednie badania wykazały, że AU Mic liczy sobie 12 milionów lat. Dla porównania, wiek naszego Słońca to około 4,6 miliarda lat, a więc blisko czterystukrotnie więcej. Okres powstawania planet w naszym układzie jest też od dawna zakończony.

Poprzez badanie młodych gwiazd jak U Mic, dostajemy informacje na temat przebiegu procesu powstawania planet. W rezultacie zyskujemy szanse odtworzenia powstania naszego układu.” – powiedział Liu.

Zdjęcia te nie są same w sobie w stanie wyznaczyć rodzaju planety, poza faktem, że jest ona na tyle masywna, by zakłócić dystrybucję pyłu w dysku. Jednakże wiele spośród struktur obserwowanych wokół AU Mic jest eliptycznych, zatem prawdopodobnie podobnie ma się sprawa z orbitą planety. To sytuacja odmienna niż w naszym układzie, gdzie większość orbit jest zbliżona kształtem do okręgu.

Fotografie dysku pyłowego wokół gwiazdy są niezwykle rzadkim przypadkiem. Nowe zdjęcia AU Mic są blisko 30-krotnie dokładniejsze niż te, które zespołowi dr Liu pozwoliły na odkrycie dysku pyłowego wokół AU Mic.

Dr Liu korzystał z teleskopu Keck II na Mauna Kea na Hawajach, którego średnica zwierciadła wynosi 10 metrów. Adaptatywna optyka wykorzystana w bliźniaczych teleskopach pozwala na korektę zanieczyszczeń atmosferycznych na fotografiach.

Fotografia ma kątową rozdzielczość wynoszącą 1/25 sekundy łuk. Innymi słowy osoba o bystrym wzroku mogłaby z odległości dwóch kilometrów czytać czasopismo przy pomocy Kecka. W przypadku AU Mic rozdzielczość Kecka pozwoliła na rozróżnanie obiektów o wielkości 0,4 AU.

To niesamowity pokaz, jak szybko adaptatywna optyka pokonała drogę od futurystyczego projektu do potężnego narzędzia w służbie nauki” – powiedział dr Frederic H. Chaffee, kierujący W. M. Keck Observatory. – “Wkraczamy w nową erę wyraźnych zdjęć, takich jak te zapierające dech w piersiach fotografie dysku pyłowego wokół AU Mic. Jeszcze parę lat temu porównywalna jakość była nieosiągalna dla naziemnego sprzętu.

Autor

Łukasz Wiśniewski