Teleskop VLT bada powstającą planetę lub brązowego karła

Teleskop VLT bada powstającą planetę lub brązowego karłaOriginal Press Release
Międzynarodowy zespół astronomów wykorzystał teleskop VLT (Very Large Telescope) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) by zbadać krótko istniejący (w skali kosmicznej) dysk materii wokół młodej gwiazdy na wczesnym etapie tworzenia planet.

Odkrycie przerwy w dysku pyłowym wokół T Cha to tak jakbyśmy gwiazdę przyłapali na gorącym uczynku. Dzięki temu mogliśmy zadać sobie pytanie, czy jesteśmy świadkami jak towarzyszący gwieździe obiekt tworzy tę przerwę w dysku protoplanetarnym ?

Nuria Huélamo, Centrum Astrobiologii ESAS, Hiszpania

Planety powstają z dysku materii krążącego wokół młodych gwiazd. Jednak przejście z pyłowego dysku w układ planetarny jest szybkie i jak dotąd uchwycono jedynie niewiele obiektów na tym etapie. Jednym z nich jest gwiazd T Cha – ciemna gwiazda leżąca w odległości około 350 lat świetlnych w małej konstelacji południowego nieba – Kameleonie, gwiazda która w przyszłości będzie podobna do Słońca, jednak obecnie jest bardzo młoda mając około siedmiu milionów lat. Jak dotąd nie zaobserwowano planet w dyskach w stanie przejściowym choć nieco dojrzalsze planety w bardziej dojrzałych dyskach obserwowano już wcześniej (pisaliśmy o tym w listopadzie 2008 roku, gdy planety takie zostały sfotografowane przez teleskopy Hubble i VLT.

„Wcześniejsze badania wskazywały T Cha jako doskonały cel do badań jak powstają układy planetarne „- wyjaśnia Johan Olofsson z Instytutu Astronomii Maxa Plancka, jeden z głównych autorów dwóch artykułów jakie opisują nowe badania na łamach magazynu Astronomy & Astrophysics. -” Jednak gwiazda ta jest stosunkowo odległa i do rozdzielenia szczegółów tego co zachodzi w dysku konieczne było wykorzystanie pełnej mocy interferometru VLT (VLTI).”

Najpierw astronomowie obserwowali T Cha wykorzystując instrument AMBER interferometru VLTI. Odkryli, że część materii dysku utworzyła wąski pierścień w odległości około 20 milionów kilometrów od gwiazdy. Poza dyskiem wewnętrznym odnaleźli obszar pozbawiony pyłu, a następnie zewnętrzną część dysku sięgającą odległości 1,1 miliarda kilometrów od gwiazdy.

„Odkrycie przerwy w dysku pyłowym wokół T Cha to tak jakbyśmy gwiazdę przyłapali na gorącym uczynku. Dzięki temu mogliśmy zadać sobie pytanie, czy jesteśmy świadkami jak towarzyszący gwieździe obiekt tworzy tę przerwę w dysku protoplanetarnym ? „- mówi Nuria Huélamo z Centrum Astrobiologii ESAS w Hiszpanii.

Jednak odnalezienie słabego towarzysza tak blisko jasnej gwiazdy to trudne wyzwanie i zespół musiał wykorzystać w tym celu w nietypowy sposób inny instrument VLT – NACO (NAOS–CONICA – instrument optyki adaptywnej normalnie korygujący zakłócenia atmosferyczne). W tym celu wykorzystano metodę maskowania SAM (sparse aperturte masking – rodzaj interferometrii, w której sygnał jednego teleskopu służy do wygaszania sygnału innego teleskopu). Po dokładnej analizie naukowcy odkryli konkretny sygnał obiektu znajdującego się w odległości miliarda kilometrów od gwiazdy, w obserwowanej wcześniej przerwie, w odległości nieco większej od odległości jaka dzieli Jowisz i Słońce. To pierwszy przypadek zaobserwowania obiektu znacznie mniejszego od gwiazdy w przerwie w dysku protoplanetrnym wokół młodej gwiazdy. Dane wskazują, że kompan nie może być typową gwiazdą, ale jest albo brązowym karłem albo niedawno powstałą planetą.

„To niezwykłe wspólne osiągnięcie wykorzystujące dwa najnowocześniejsze instrumenty Obserwatorium Paranal. Przyszłe obserwacje pozwolą nam lepiej poznać odkryty obiekt i dysk, a przy tym zrozumieć jak powstaje dysk wewnętrzny.”

Źródła:

Planet Formation in Action?

Using ESO’s Very Large Telescope an international team of astronomers has been able to study the short-lived disc of material around a young star that is in the early stages of making a planetary system. For the first time a smaller companion could be detected that may be the cause of the large gap found in the disc. Future observations will determine whether this companion is a planet or a brown dwarf.

Planets form from the discs of material around young stars, but the transition from dust disc to planetary system is rapid and few objects are caught during this phase [1]. One such object is T Chamaeleontis (T Cha), a faint star in the small southern constellation of Chamaeleon that is comparable to the Sun, but very near the beginning of its life [2]. T Cha lies about 350 light-years from the Earth and is only about seven million years old. Up to now no forming planets have been found in these transitional discs, although planets in more mature discs have been seen before (eso0842, heic0821).

“Earlier studies had shown that T Cha was an excellent target for studying how planetary systems form,” notes Johan Olofsson (Max Planck Institute for  Astronomy, Heidelberg, Germany), one of the lead authors of two papers in the journal Astronomy & Astrophysics that describe the new work. “But this star is quite distant and the full power of the Very Large Telescope Interferometer (VLTI) was needed to resolve very fine details and see what is going on in the dust disc.”

The astronomers first observed T Cha using the AMBER instrument and the VLT Interferometer (VLTI) [3]. They found that some of the disc material formed a narrow dusty ring only about 20 million kilometres from the star. Beyond this inner disc, they found a region devoid of dust with the outer part of the disc stretching out into regions beyond about 1.1 billion kilometres from the star.

Nuria Huélamo (Centro de Astrobiología, ESAC, Spain), the lead author of the second paper takes up the story: “For us the gap in the dust disc around T Cha was a smoking gun, and we asked ourselves: could we be witnessing a companion digging a gap inside its protoplanetary disc?”

However, finding a faint companion so close to a bright star is a huge challenge and the team had to use the VLT instrument NACO in a novel and powerful way, called sparse aperture masking, to reach their goal [4]. After careful analysis they found the clear signature of an object located within the gap in the dust disc, about one billion kilometres from the star — slightly further out than Jupiter is within our Solar System and close to the outer edge of the gap. This is the first detection of an object much smaller than a star within a gap in the planet-forming dust disc around a young star. The evidence suggests that the companion object cannot be a normal star [5] but it could be either a brown dwarf [6] surrounded by dust or, most excitingly, a recently formed planet.Huélamo concludes: “This is a remarkable joint study that combines two different state-of-the-art instruments at ESO’s Paranal Observatory. Future observations will allow us to find out more about the companion and the disc, and also understand what fuels the inner dusty disc.”

<

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *