Astronomowie znaleźli dysk wokół młodej gwiazdy w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce sąsiadującej z naszą. Po raz pierwszy w historii odkryto tego typu dysk poza naszą galaktyką, identyczny jak dyski, w których tworzą się planet w Drodze Mlecznej. Nowe obserwacje ukazują młodą masywną gwiazdę, która rośnie i akreuje materię ze swojego otoczenia oraz tworzy torujący dysk. Detekcja została dokonana przy pomocy Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) w Chile, w której Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) jest partnerem.
„Gdy po raz pierwszy zobaczyłam dowód, że w danych ALMA jest rotująca struktura, nie mogłam uwierzyć, że wykryliśmy pierwszy pozasłoneczny dysk akrecyjny. To był wyjątkowy moment. 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.”
— Anna McLeod, profesor Durham University w Wielkiej Brytanii, autorka badań opublikowanych dzisiaj w Nature
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 gaz wokół gwiazdy.
Gdy materia jest przyciągana w stronę rosnącej gwiazd, nie spada bezpośrednio na nią, a zamiast tego ulega spłaszczeniu w wirujący dysk wokół gwiazdy. Im bliżej centrum, tym szybciej rotuje dysk, a różnica w prędkościach jest dowodem pokazującym astronomom, że istnieje dysk akrecyjny.
Dzięki połączonym możliwościom VLT i Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) zaobserwowano dysk wokół młodej masywnej gwiazdy w innej galaktyce. Obserwacje po lewej, pokazują macierzysty obłok LHA 120-N 180B, w którym po raz pierwszy zaobserwowano ten układ, nazwany HH 1177. Obraz w centrum przedstawia towarzyszące mu dżety. Górna część dżetów jest skierowana nieco w naszą stronę, a zatem przesunięta ku niebieskiemu; dolna oddala się od nas, a zatem jest przesunięta ku czerwieni. Obserwacje po prawej stronie ujawniły następnie obracający się dysk wokół gwiazdy, podobnie z bokami poruszającymi się w naszą stronę i od nas.
„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 tako samo zjawisko, jakie zachodzi, gdy ton syreny karetki zmienia się, gdy przejeżdża obok nas i częstotliwość dźwięku maleje z wyższej na niższą”
Masywne gwiazdy, takie jak obserwowana w tym przypadku, powstają znacznie szybciej i żyją 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 160 000 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.
