Po raz pierwszy zobaczono, jak obraca się dysk, w którym rodzą się planety, i coś się nie zgadza

Dysku, w którym rodzą się planety, nigdy nie widziano w ruchu. Wokół AB Aurigae, gwiazdy wciąż na tyle młodej, że pozostaje otulona gazem i pyłem, z których powstała, ten dysk udało się tym razem śledzić, gdy naprawdę się obracał: to pierwszy bezpośredni obraz planetarnej kołyski w ruchu, a nie w postaci nieruchomego portretu. A ten ruch nie do końca pasuje do tego, co przewidują podręczniki.

Dysk protoplanetarny to materiał pozostały wokół nowej gwiazdy, surowiec, z którego składane są planety, księżyce i komety. Dotąd każde spojrzenie na taki dysk było w praktyce fotografią: pojedynczą, piękną i nieruchomą chwilą, z której astronomowie wnioskowali, jak całość musi się obracać. Zobaczyć go w ruchu to co innego. Zamienia uzasadniony domysł w pomiar, a to w pomiarach kryją się niespodzianki.

Większość dysku zachowuje się normalnie. Jego zewnętrzne obszary okrążają gwiazdę zgodnie z tą samą mechaniką orbitalną, która utrzymuje planety wokół naszego Słońca. Bliżej środka niektóre rejony odbiegają od oczekiwanego wzorca. Jasne zgrubienia, w których gromadzi się gaz i pył, leżą dokładnie tam, gdzie rosnąca planeta olbrzym ściągałaby materię ku sobie. Słabe cienie, rzucane na dysk przez struktury zbyt małe lub zbyt ciemne, by zobaczyć je wprost, obracają się szybciej, niż pozwoliłby gładki, pusty dysk. Zespół odczytuje tę rozbieżność jako odcisk palca planet olbrzymów, które wciąż zbierają masę.

Dysk jest ogromny jak na nasze sąsiedztwo: rozciąga się od około 30 do 600 razy odległości między Ziemią a Słońcem. W jego wnętrzu sfotografowano już jedną planetę, AB Aurigae b, gazowego olbrzyma o masie około dziewięciu mas Jowisza, krążącego w odległości około 93 odległości Ziemia-Słońce. Nowo zaobserwowany ruch sugeruje, że nie jest sama i że bliżej gwiazdy formują się kolejne ciała.

Obraz pochodzi z instrumentu SPHERE na Bardzo Dużym Teleskopie Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile, zbudowanego po to, by przesłonić blask gwiazdy i odsłonić słaby materiał wokół niej. Astronomowie z CNRS i Uniwersytetu w Bordeaux zmapowali podczerwone światło ziaren pyłu w dysku, a następnie porównali, jak te struktury przesuwały się między kolejnymi kampaniami obserwacyjnymi, aby odtworzyć obrót.

Ostrożność jest wpisana w tę metodę. Powstających planet nie sfotografowano: wnioskuje się o nich z miejsc, w których dysk się rozregulowuje, a cienie i jasne strefy to wskazówki pośrednie, nie portrety. Modele, z którymi porównuje się ruch, niosą własne założenia, a obserwacje obejmują cztery lata wobec orbity trwającej stulecia, zaledwie kilka klatek filmu, który toczy się przez całe ludzkie życia. Odczyt mówiący o ukrytych planetach to najnaturalniejsze wyjaśnienie odchylenia, ale nie jedyne.

Pracę opublikowano w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics, a opiera się ona na trzech kampaniach obserwacyjnych zebranych w ciągu czterech lat. Zespół zamierza nadal obserwować dysk, w miarę jak do służby wejdzie nowe pokolenie wielkich teleskopów naziemnych, instrumentów, które powinny zamienić dzisiejsze ruchome cienie w planety, które je rzucają.

Tagi: astronomia