Dzięki ogłoszonym wczoraj odkryciom Teleskopu kosmicznego Spitzera, astronomowie będą mogli lepiej zrozumieć, jak w gęstych obłokach gazu i pyłu tworzą się gwiazdy, oraz jak z takich obłoków powstają ostatecznie planety.

Mają w tym pomóc dwa odkrycia. Pierwsze dotyczy osobliwie słabego obiektu, odkrytego w środku czegoś, co zdawało się pustym obłokiem. Drugie – odkrycia bloków budujących planety w układzie, który, jak się uważa, przypomina nasz Układ Słoneczny w początkach swojego istnienia. Wyniki zostały przedstawione na konferencji naukowej zatytułowanej „Teleskop Kosmiczny Spitzera: Nowy obraz Wszechświata” w Pasadenie w Kalifornii.

Teleskop Spitzera rozpoczął naukowe obserwacje niecały rok temu. Od tego momentu dzięki swoim możliwościom w zakresie podczerwieni, teleskop przyczynił się do odkrycia setek obiektów kosmicznych zbyt słabych, zimnych i odległych, by mogły zostać zaobserwowane przez inne teleskopy.

Pierwsze odkrycie polegało na odkryciu słabego, podobnego do gwiazdy obiektu w tak zwanym „bezgwiezdnym jadrze”. Jest to gęste skupisko gazu i pyłu z którego powinny w przyszłości powstać młode gwiazdy, a obecnie wydaje się żadnej nie zawierać. Za pomocą teleskopu Spitzera zespół naukowców z Uniwersytetu stanowego w Teksas w Austin, kierowany przez dr Neala Evansa, przebadał kilkadziesiąt takich obiektów, aby zyskać informacje o warunkach koniecznych do narodzin gwiazd.

„Bezgwiezdne jądra” są fascynującym obiektem badań, gdyż pozwalają nam spojrzeć na obłok na moment przed narodzinami gwiazdy. A zrozumienie tego środowiska jest kluczowe dla poprawienia teorii powstawania gwiazd.

W jednym z jąder, oznaczonym symbolem L1014 naukowcy natknęli się na niespodziankę – wykryli ciepłą poświatę pochodzącą od obiektu podobnego do gwiazdy. Obiekt ten zaprzecza wszystkim modelom powstawania gwiazd – jest słabszy niż oczekuje się po młodej gwieździe. Astronomowie mówią o trzech możliwościach: może to być „nieudana gwiazda” – najmłodszy brązowy karzeł jakiego kiedykolwiek odkryto, może to być młoda gwiazda uchwycona w bardzo wczesnym stadium rozwoju, albo coś zupełnie innego.

Obiekt ten może być przykładem innego procesu powstawania gwiazd czy brązowych karłów. jest tak słaby, że wszystkie poprzednie badania nie mogły go wykryć. Może to być jakby podstępna wersja powstawania gwiazd.

Obiekt znajduje się w odległości 600 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Łabędzia.

Podczas innych obserwacji, podczerwone oczy Spitzera podglądały miejsce, gdzie rodzą się planety – centrum pylistego pierścienia otaczającego nowonarodzoną gwiazdę – i wyszpiegowały lodowe cząstki, które formują planety i komety. W ten sposób po raz pierwszy wykryto lód w dysku protoplanetarnym.

Badany dysk przypomina nasze wyobrażenia o Układzie Słonecznym w okresie niemowlęcym, kiedy liczył sobie klikuset tysięcy lat. Ma podobne rozmiary, a centralna gwiazda jest mała i prawdopodobnie wystarczająco stabilna by za miliardy utrzymać system planetarny bogaty w wodę. Taką opinię wyraził dr Klaus Pontoppidan z Obserwatorium Leiden w Holandii, który przewodził grupie naukowców.

W przeszłości astronomowie obserwowali lód, lub cząstki pyłu pokryte loden w kokonach gazu i pyłu okalajacyh młodą gwiazdę. Nie potrafili jednak rozróżnić tych cząsteczek lodu i cząstek pochodzących z wewnętrznej części dysku, w której powstają planety. Za pomocą bystrych oczy Spitzera oraz sprytnej sztuczki naukowcom udało się sprostać temu wyzwaniu.

Sztuczka polegała na przyglądnięciu się gwieździe i jej pyłowemu dyskowi o „brzasku”. Dysk może być obserwowany pod różnymi kątami. Skrajne przypadki to widok od boku – kiedy wydaje się wąską kreską i od przodu, kiedy przysłania go światło gwiazdy. Naukowcy odkryli, że gdy obserwują dysk pod kątem 20 stopni – z pozycji w której wyłania się Słońce o świcie – mogą dostrzec cząsteczki lodu.

„Trafilismy w sedno” – mówi Pontoppidan. – „Nasze modele wskazywały, że poszukiwanie lodu w dysku sprowadza się do zaobserwowania objektu pod właściwym kątem, a Spitzer pozwolił potwierdzić ten model„.

Dodatkowo naukowcy znaleźli jonu amonu oraz związki wody i zlodowaconego dwutlenku węgla.