Новим инструментима астрономи пуне све делове који помажу да се објасни како се планете формирају од проширених дискова гаса и прашине око новорођених звезда. Али астрономи су пронашли један протопланетарни диск који одбија да одрасте. Стара је 25 милиона година, а још увек није прешла на планете. Лее Хартманн је из Центра за астрофизику Харвард-Смитхсониан и водећи аутор на папиру који најављује ово откриће.
Послушајте интервју: Планетарни диск који одбија да одрасте (6 МБ)
Или се претплатите на Подцаст: универсетодаи.цом/аудио.кмл
Фрасер Цаин: Пронашли сте најстарији планетарни диск. Можете ли ми дати осећај колико је ово необично?
Лее Хартманн: Овдје се ради о најстаријем планетарном или протопланетарном диску. Најстарија коју смо прије пронашли била је стара око 10 милиона година, тако да је отприлике 2 до 2,5 пута старија од свега што смо раније пронашли.
Фрасер: Да ли је то било велико изненађење кад сам пронашао нешто тако старо?
Хартманн: Да, чини се да пола или више звезда има неку врсту проширеног прашњавог диска са нечим што би чинило планете. У старости од око милион година или тако нешто. А након 10 милиона година или толико, смањићете 10% свих звезда или можда чак и мање од тога. Дакле, пронаћи ову ствар у двоструко већој доби било је заиста прилично невероватно. Мислили смо да ћемо до 20 милиона година заиста бити на нули за све што још има око себе прашину која је била врло слична планетарном диску.
Фрасер: Шта би диск могло одржати стабилним толико дуго?
Хартманн: Није баш јасно. Централни систем је у овом случају блиска бинарна звезда, тако да је могуће - за разлику од једне звезде у нашем Сунчевом систему - две, готово једнаке звезде масе које круже около у врло блиској орбити и премда је нешто величине негде између орбите Меркура и орбите Венере; нешто такве величине. То би могло бити нека врста уситњавања ствари, јер свака звезда има своју гравитацију, а како се крећу око њих могла би бити и уситњавање диска и мешање честица. Оно што мислимо да се догађа на планетама јесте да се прашина, мали зеко прашине, електростатички стапају у мале грудице и тада постају све веће и веће. И прави камење, а онда прави ствари које су више као астероиди, и на крају планете. А фаза формирања планета је оно што заиста уклања све ове прашине. И тако се сматра да је тај процес врло деликатан и ствари се некако насељавају током времена од хиљаде до милиона година. Могуће је да ако је мало подгрејете, задржавајући честицу тако да се они заиста не лепе добро и не пролазе кроз остатак процеса планетарног формирања као што то чини већина других звезда.
Фрасер: Колико би уобичајено тако нешто могло бити? Будући да је ово најстарије пронађено, мислите ли да у близини има других или је то само тотална варалица?
Хартманн: Тешко је замислити да постоји само једна од тих ствари у галаксији, а камоли цео Универзум. Али, ово мора да је врло ретка појава, колико знамо. Можемо видети велике накупине звезда старе 30 милиона година, 50 милиона година, 100 милиона година, а ништа слично нису пронашле у неколико стотина или чак хиљада звезда укупно. То је вероватно 1 на 1000, можда или нешто слично. Претпостављам да је то нешто, али тешко је знати. Нисмо довољно пажљиво погледали ове ствари. То нисмо могли донедавно. Свемирски телескоп Спитзер има управо толико више осетљивости него ишта друго што смо били у стању да урадимо пре. Управо су створени фактори стотина хиљада пута наша способност откривања слабих извора попут ове. Управо радимо прве кораке за бебу да истражимо шта је тамо и у нашем сопственом кварту. Помоћу Спитзеровог телескопа почињу да гледају неке од ових других група, потврђују да је двоструко старији од овог система, мање од 1 на 1000. То је заиста прилично јединствен систем. Сигурно смо га ухватили у неким посебним околностима.
Фрасер: Мислите ли да би то могло наставити милионима и милионима година више. Да ли је то још рано доба за то?
Хартманн: То је нешто што не разумијемо баш добро. А један од разлога за проучавање ове врсте система је тај што нам заиста треба много помоћи у разумевању физике овог. Физика како планете настају у основи зекова прашине за почетак. То је тако компликован процес, и постоје разне ствари за које ми не схватамо да заиста морамо имати више истраживања о тим стварима. Заиста не знам шта ће се десити са овим системом. Моје властито мишљење је да вјероватно неће ићи даље и коагулирати се на планете ако то већ није учинио. Теорија сугерира да постоји неки праг који морате да испуните. Морате имати довољно ствари да се то догоди, да бисте заиста прегурали грбу стварања већих тела која тада могу помести сву мању прашину и очистити диск. Ако никада не дођете до тог прага, можда никада нећете направити ниједну планету. Претпостављам да би могло само пробити, а нека ће се зрна прашине или испухати или спирала полако у звезду и то је крај, али ми то заиста не разумемо.
Фрасер: Да ли су дискови са планете који су формирали раније виђени око бинарних система?
Хартманн: Да, ако могу само да кажем да претпостављамо да ови дискови праве планете. Нисмо имали комплетан пиштољ за пушење да бисмо рекли да ови прашњави дискови заправо чине планете. Мислим да је то врло велика вјероватноћа јер видимо сву ову расподијељену прашину око врло младих звијезда и тада је све нестало. Знамо да морамо срушити сву прашину, набавити ситнице и ставити их у велике ствари да бисмо направили планете. То је претпоставка коју ми дајемо, али само сам хтео да кажем да у ствари нисмо повезали тачкице по том питању.
Фрасер: Да ли су дискови виђени око оваквих бинарних система?
Хартманн: Да, јесу. Проблем је у томе што у основи, не можете да имате диск исте величине као и бинарна орбита. Друга звезда ће само прогутати сву прашину, или ће је испарити, или разнијети. С друге стране, ако имате веома широк бинарни систем, ако имате нешто до чега је друга звезда јако удаљена, можете имати диск добро унутар тог бинарног материјала и не зна да око њега кружи друга звезда. Орбитујемо око Сунца, а Јупитер је вани у неколико астрономских јединица, и то прави само мале узнемирености на орбити Земље. Слично томе, могли бисте имати и систем у којем су две звезде релативно близу заједно, а диск је изван спољног подручја. И тако, на том диску изгледа да постоји једна звезда. Није баш тако јер две звезде круже око себе, тако да гравитација мало то подиже. Али то није толико далеко од тога да имамо само један објект. Ако је диск или пуно већи од бинарног или мањи од бинарног, у реду сте. Ако је диск много већи од бинарног, може бити толико напоран и толико раширен да се никада заиста не коагулира у планете. То би нешто могли да предвидимо, али то није нешто што још увек можемо да посматрамо.
Фрасер: Да ли имате неке следбе о планираним запажањима за ово?
Хартманн: Оно што мислим да бисмо желели да покушамо јесте да добијемо даља таласна опажања да видимо где се диск завршава, јер у овом скупу запажања у основи кажемо да постоји диск, али не знамо како велика је. Питање је, да ли постоји нешто изван овог система што би могло и узнемирити диск. То би могао бити чак и троструки систем за све што знамо, са много ширим сапутником који је мале масе, а којег нисмо видели. А то би заиста могло бити загорчавање и спречавање диска да бар планете коагулирају. А онда друга ствар коју ми покушавамо да урадимо је да покушавамо да идентификујемо друге системе попут овог који су такође стари 20 милиона, 30 милиона година. Ако можемо да пронађемо још неке од ових ствари, само да видимо колико су уобичајене и да ли су све бинарне датотеке или шта је посебно у њима што им омогућава да тако дуго трају. У основи, оно што покушавамо је да видимо процес како се диск претвара у планете, али наравно то траје милионима година, тако да то не можете пратити - барем не могу кроз то. То је попут снимања популације. Имате старце, младиће и бебе и тако даље. И ви покушајте закључити како еволуција иде од спајања различитих комада. А онда су неки људи крупнији или се боље негују, имају другачију културу или шта већ, а ви покушајте да видите какви различити ефекти имају на становништво из тог снимка. Да бисте покушали да пронађете друге овакве системе начин је експеримента да видите шта се дешава ако имате много шири бинарни систем или шта се догађа ако је у средини друга звезда масе. Не можемо заиста да радимо експеримент, али ако пронађемо довољно различитих врста објеката као што је овај, природа је извела експеримент на различитим местима, а ми само требамо изаћи и погледати га.
Ово откриће првобитно је објављено у часопису Спаце Магазине 19. јула 2005.
