A csillagászok most először láthatták egy új naprendszer hajnalát
Nemzetközi kutatóknak első alkalommal sikerült meghatározniuk azt a pillanatot, amikor a bolygók elkezdtek kialakulni egy Napon kívüli csillag körül. Az ALMA teleszkóp, amelyben az Európai Déli Obszervatórium (ESO) is partner, és a James Webb űrteleszkóp segítségével megfigyelték a bolygóképző anyag első szemcséinek – a megszilárdulni kezdő forró ásványoknak – a létrejöttét. Ez a felfedezés az első alkalom, hogy egy bolygórendszert a kialakulásának ilyen korai szakaszában azonosítottak, és ablakot nyit saját Naprendszerünk múltjára.
„ Most először sikerült azonosítanunk a Napunktól eltérő csillag körüli bolygóképződés legkorábbi pillanatát ” – mondja Melissa McClure, a hollandiai Leideni Egyetem professzora és a Nature folyóiratban ma megjelent új tanulmány vezető szerzője .
Merel van ‘t Hoff társszerző, az egyesült államokbeli Purdue Egyetem professzora az eredményeket „ a bébi Naprendszer képéhez ” hasonlítja, mondván, hogy „ egy olyan rendszert látunk, amely úgy néz ki, mint a mi Naprendszerünk, amikor még csak kezdett kialakulni ”.
Ez az újszülött bolygórendszer a HOPS-315 körül alakul ki, egy „proto” vagy bébicsillag körül, amely mintegy 1300 fényévnyire van tőlünk, és a születő Nap analógiája. Az ilyen bébicsillagok körül a csillagászok gyakran látnak gáz- és porkorongokat, amelyeket „protoplanetáris korongoknak” neveznek, és amelyek az új bolygók szülőhelyei. Míg a csillagászok korábban láttak már olyan fiatal korongokat, amelyek újszülött, hatalmas, Jupiter-szerű bolygókat tartalmaztak, McClure szerint „ mindig is tudtuk, hogy a bolygók első szilárd részeinek, vagyis a „planetesimáloknak” régebb óta, korábbi szakaszokban kell kialakulniuk .”
Naprendszerünkben az első szilárd anyag, amely a Föld jelenlegi Nap körüli helyzete közelében kicsapódott, ősi meteoritokba zárva található. A csillagászok kormeghatározással határozzák meg ezeket az ősi kőzeteket, hogy meghatározzák, mikor kezdődött a Naprendszerünk kialakulásának óramutató járásával megegyezően. Az ilyen meteoritok tele vannak kristályos ásványokkal, amelyek szilícium-monoxidot (SiO) tartalmaznak, és a fiatal bolygókorongokban jelen lévő rendkívül magas hőmérsékleten képesek lecsapódni. Idővel ezek az újonnan kondenzálódott szilárd anyagok összetapadnak, elvetve a bolygóképződés magvait, miközben méretüket és tömegüket is növelik. A Naprendszer első kilométeres méretű planetezimáljai, amelyekből olyan bolygók lettek, mint a Föld vagy a Jupiter magja, közvetlenül ezen kristályos ásványok kondenzációja után alakultak ki.
Új felfedezésükkel a csillagászok bizonyítékokat találtak arra, hogy ezek a forró ásványok elkezdtek lecsapódni a HOPS-315 körüli korongban. Eredményeik azt mutatják, hogy az SiO jelen van a kiscsillag körül gáznemű halmazállapotban, valamint ezekben a kristályos ásványokban is, ami arra utal, hogy csak most kezd megszilárdulni. „ Ezt a folyamatot korábban még soha nem figyelték meg protoplanetáris korongban – vagy a Naprendszerünkön kívül bárhol ” – mondja Edwin Bergin, a Michigani Egyetem professzora, a tanulmány társszerzője.
Ezeket az ásványokat először a James Webb űrteleszkóp segítségével azonosították, amely az amerikai, európai és kanadai űrügynökségek közös projektje. Annak kiderítése érdekében, hogy pontosan honnan érkeznek a jelek, a csapat az ALMA, az Atacama Large Millimeter/submillimeter Array segítségével figyelte meg a rendszert, amelyet az ESO nemzetközi partnerekkel együttműködve üzemeltet a chilei Atacama-sivatagban.
Ezekkel az adatokkal a csapat megállapította, hogy a kémiai jelek a csillag körüli korong egy kis régiójából érkeznek, amely megfelel a Nap körüli aszteroidaöv pályájának. „ Ezeket az ásványokat valójában ugyanazon a helyen látjuk ebben az extraszoláris rendszerben , mint ahol a Naprendszer aszteroidáiban látjuk őket” – mondja Logan Francis társszerző, a Leideni Egyetem posztdoktori kutatója.
Emiatt a HOPS-315 korongja csodálatos analógiát kínál saját kozmikus történelmünk tanulmányozásához. Ahogy van ‘t Hoff mondja: „ ez a rendszer az egyik legjobb, amit ismerünk, hogy valóban megvizsgálhassa a Naprendszerünkben zajló folyamatokat .” Új lehetőséget is kínál a csillagászoknak a korai bolygókeletkezés tanulmányozására, mivel helyettesíti az újszülött naprendszereket a galaxisban.
Elizabeth Humphreys, az ESO csillagásza és az európai ALMA program vezetője, aki nem vett részt a tanulmányban, így nyilatkozott: „ Nagyon lenyűgözött ez a tanulmány, amely a bolygóképződés egy nagyon korai szakaszát tárja fel. Arra utal, hogy a HOPS-315 segítségével megérthetjük, hogyan alakult ki a saját Naprendszerünk. Ez az eredmény rávilágít a JWST és az ALMA egyesített erejére a protoplanetáris korongok kutatásában .”
Forrás: https://www.eso.org
