Astronomové objevili největší disk tvořící planety, jaký jsme kdy viděli

Zhruba 1000 světelných let od Země se nachází vesmírná struktura známá jako IRAS 23077+6707 (IRAS 23077), která připomíná obřího motýla. Objev vzbudil rozruch celé vědecké komunity.

Ciprian T. Berghea, astronom z americké Námořní observatoře, strukturu původně pozoroval v roce 2016 pomocí dalekohledu Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS). K překvapení mnohých zůstala struktura po celá léta nezměněna, což vedlo některé k otázce, co by IRAS 2307 mohl být.

Nedávno dva mezinárodní týmy astronomů provedly následná pozorování pomocí submilimetrové soustavy na Smithsonově astrofyzikální observatoři (SAO) na Havaji, aby lépe porozuměly IRAS 2307. V sérii článků popisujících jejich výsledky týmy odhalily, že IRAS 23077 je ve skutečnosti mladá hvězda obklopená masivním protoplanetárním diskem trosek, největším, jaký byl kdy pozorován. Tento objev nabízí nový pohled na formování planet a prostředí, kde k němu dochází.

První práce, kterou vedl Berghea, uvádí objev, že IRAS 23077 je mladá hvězda, která se nachází uprostřed obrovského disku, v němž se zřejmě tvoří planety. Ve druhém článku, který vedla postdoktorandka CfA Kristina Monsch, vědci potvrzují objev tohoto protoplanetárního disku pomocí dat z observatoře Pan-STARRS a submilimetrové soustavy (SMA).

První článek byl přijat k publikaci koncem února, druhý byl publikován 13. května v časopise The Astrophysical Journal Letters (v tomto pořadí). Protoplanetární disky jsou v podstatě planetární školky tvořené plynem a prachem, které se usadily kolem nově vzniklých hvězd. Postupem času se z těchto disků stávají prstence, jak se materiál na určitých oběžných drahách spojuje v protoplanety, z nichž se nakonec stanou kamenné planety, plynní obři a ledová tělesa.

Pro astronomy mohou tyto disky sloužit k určení velikosti a hmotnosti mladých hvězd, protože rotují se specifickou charakteristikou. Bohužel získání přesných pozorování těchto disků je někdy ztíženo jejich orientací vůči Zemi.

Zatímco některé disky se jeví jako „face-on“, tedy plně viditelné pro pozemské pozorovatele, některé planetární disky (jako IRAS 23077) jsou viditelné pouze „edge-on“, což znamená, že disk zakrývá světlo přicházející od mateřské hvězdy. Nicméně prachové a plynné stopy těchto disků jsou stále jasné na milimetrových vlnových délkách, které SMA pozoruje.

Když týmy Pan-STARRS a SWA pozorovaly IRAS 23077 pomocí kombinovaného výkonu svých observatoří, byly docela překvapeny tím, co viděly. Kampaň SMA vedla Kristina Monsch, astrofyzička NKÚ a postdoktorandka CfA. Jak uvedla v nedávné tiskové zprávě CfA:

„Poté, co jsme se dozvěděli o tomto disku s možným vznikem planety z dat Pan-STARRS, jsme jej chtěli pozorovat pomocí SMA, což nám umožnilo pochopit jeho fyzikální podstatu. To, co jsme objevili, bylo neuvěřitelné, důkaz, že se jedná o největší planetotvorný disk, jaký byl kdy objeven. Je extrémně bohatý na prach a plyn, o nichž víme, že jsou stavebními kameny planet.“

„Data ze SMA nám poskytují důkaz, že se jedná o disk, a spolu s odhadem vzdálenosti systému, že rotuje kolem hvězdy, která je pravděpodobně dvakrát až čtyřikrát hmotnější než naše Slunce. Z dat SMA můžeme také zvážit množství prachu a plynu v této planetární školce, která, jak jsme zjistili, obsahuje dostatek materiálu pro vznik mnoha obřích planet – a to až do vzdálenosti více než 300krát větší, než je vzdálenost mezi Sluncem a Jupiterem!“

Poté, co Berghea pozoroval IRAS 23077, navrhl přezdívku „Draculovo čivito“, čímž vzdal hold „Gomezovu hamburgeru“, dalšímu protoplanetárnímu disku, který je viditelný pouze na okraji. Za prvé, protože Berghea vyrostl v rumunské Transylvánii, poblíž místa, kde žil Vlad císař (inspirace pro příběh Brama Stokera), odhalill Draculu. Bergheova spoluautorka Ana, která vyrostla v Uruquayi, navrhla „chivito“, sendvič podobný hamburgeru a národní jídlo země jejích předků. Spoluautor Joshua Bennett Lovell, astrofyzik z NKÚ a stipendista SMA v CfA:

„Objev tak rozsáhlé a jasné struktury, jakou je IRAS 23077, vyvolává několik důležitých otázek. Kolik takových objektů jsme ještě přehlédli? Další studium IRAS 23077 je opodstatněné, abychom prozkoumali možné cesty vzniku planet v těchto extrémně mladých prostředích a jejich srovnání s populacemi exoplanet pozorovanými kolem vzdálených hvězd hmotnějších než naše Slunce.“

Objev tohoto disku také podněcuje astronomy k hledání podobných objektů v naší Galaxii. Tato pozorování by mohla přinést cenné informace o planetárních systémech v nejranější fázi vzniku, což by mohlo vést k novým poznatkům o tom, jak vznikla Sluneční soustava.

SMA je soustava dalekohledů na Havaji, kterou společně provozují Smithsonova astrofyzikální observatoř (SAO) při Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) a Institut astronomie a astrofyziky Academia Sinica (ASIAA) na Tchaj-wanu.

Autor: Lukáš Drahozal

Zdroj: universetoday.com, cfa.harvard.edu