Uudet tiedot NASA: n Spitzer-avaruusteleskoopista antavat tähtitieteilijöille käsityksen siitä, kuinka protoplanetaariset levyt voisivat jarruttaa hidasta tähtien kiertoa. Spitzer keräsi tietoja 500 nuoresta tähdestä Orionin udulla. Nopeimmin pyörivillä tähtiillä ei ole silloin planeettalevyjä. Voi olla, että tähden magneettikenttä on vuorovaikutuksessa planeettalevyn kanssa, hidastaen tähtiä.
NASAn Spitzer-avaruusteleskooppia käyttävät tähtitieteilijät ovat löytäneet todisteita siitä, että maapallon muodostavan materiaalin pölyiset levyt vetävät ja hidastavat heidän ympäröimäänsä nuoria, pyörteitä tähtiä.
Nuoret tähdet ovat täynnä energiaa, pyörivät kuin yläosat puolen päivän sisällä tai vähemmän. Ne pyörittäisivät vielä nopeammin, mutta jotain asettaa jarrut. Vaikka tutkijat olivat teorioineet, että planeetanmuodostavat levyt saattavat olla ainakin osa vastausta, tämän osoittaminen oli ollut vaikeaa tähän mennessä.
"Tiesimme, että jotain pitää pitää tähtiä nopeudella hallinnassa", sanoi tohtori Luisa Rebull NASA: n Spitzer-tiedekeskuksesta, Pasadena, Kalifornia. "Levyt olivat loogisin vastaus, mutta meidän piti odottaa Spitzerin näkemään levyt .”
Rebull, joka on työskennellyt ongelman parissa jo lähes kymmenen vuotta, on uuden kirjoituksen pääkirjailija Astrophysical Journal -lehden 20. heinäkuuta ilmestyvässä lehdessä. Tulokset ovat osa pyrkimystä ymmärtää nuorten tähtien ja heidän kiihtyvien planeettajärjestelmien monimutkaisia suhteita.
Tähdet aloittavat elämän romahtamalla kaasupallot, jotka pyörivät yhä nopeammin kutistuessaan, kuten pyörivät luistelijat, jotka vetävät käsivarsiin. Tähtien piiskatessa ylimääräinen kaasu ja pöly tasoittuvat ympäröivään pannukakun kaltaiseen levyyn. Levyjen pölyn ja kaasun uskotaan lopulta kutistuvan toisiinsa planeettojen muodostamiseksi.
Kehittyvät tähdet pyörivät niin nopeasti, että ilman valvontaa, ne eivät koskaan kokonaan supistu ja tulevat tähdiksi. Ennen uutta tutkimusta tähtitieteilijät olivat teorioineet, että levyt saattavat hidastaa supernopeita tähtiä juostamalla niiden magneettikentään. Kun tähden kentät kulkevat levyn läpi, niiden ajatellaan takertuvan kuin lusikka melassiin. Tällöin tähti kääntyy hitaammin kääntyvälle levylle, joten kutistuva tähti ei voi pyöriä nopeammin.
Todistaakseen tämän periaatteen Rebull ja hänen tiiminsä kääntyivät Spitzerin puoleen saadakseen apua. Elokuussa 2003 perustettu infrapuna observatorio on asiantuntija etsimään pyörivää kiekkoa tähtijen ympärillä, koska levyjen pölyä lämmittää tähtivalo ja hehkuu infrapuna-aallonpituuksilla.
Ryhmä käytti Spitzeriä tarkkailemaan lähes 500 nuorta tähteä Orionin nebulassa. He jakoivat tähdet hitaiksi ja nopeasti kehruiksi ja päättelivät, että hitailla kehruuilla on viisi kertaa todennäköisemmin levyt kuin nopeilla.
”Voimme nyt sanoa, että levyillä on jonkinlainen rooli hidastamalla tähtiä ainakin yhdellä alueella, mutta siellä voi olla joukko muita tekijöitä, jotka toimivat yhdessä. Ja tähdet voivat käyttäytyä eri tavoin erilaisissa ympäristöissä ”, Rebull sanoi.
Muita tekijöitä, jotka myötävaikuttavat tähden tuulenpitoon pitemmän ajanjakson ajan, ovat tähtituulet ja mahdollisesti täysikasvuiset planeetat.
Jos planeetanmuodostavat levyt hidastavat tähtiä, tarkoittaako tämä tähtiä, joiden planeetat pyörivät hitaammin kuin tähdet ilman planeettoja? Ei välttämättä, Rebullin mukaan, joka sanoi, että hitaasti pyörivät tähdet saattavat yksinkertaisesti viedä enemmän aikaa kuin muut tähdet levyjen puhdistamiseen ja planeettojen kehittämiseen. Tällaiset myöhään kukkivat tähdet antaisivat levyilleen enemmän aikaa laittaa jarrut ja hidastaa niitä.
Viime kädessä kysymys siitä, kuinka tähden pyörimisnopeus liittyy sen kykyyn tukea planeettoja, laskee planeetan metsästäjille. Toistaiseksi kaikki maailmankaikkeuden tunnetut planeetat kiertävät tähtiä, jotka kääntyvät laiskaan ympäri. Aurinkoomme pidetään hitaana, joka kulkee tällä hetkellä nopeudella yksi kierros joka 28. päivä. Ja tekniikan rajoitusten takia planeettojen metsästäjät eivät ole pystyneet löytämään yhtään ekstrasolaarista planeettaa vetovoimaisten tähtien ympärille.
"Meidän on käytettävä erilaisia työkaluja nopeasti pyörivien tähtien ympärillä olevien planeettojen havaitsemiseksi, kuten seuraavan sukupolven maa- ja avaruusteleskoopit", sanoi Steve Strom, National Optical Astronomy Observatoryn tähtitieteilijä, Tucson, Ariz.
Muita Rebull-tiimin jäseniä ovat Drs. John Stauffer Spitzer-tiedekeskuksesta; S. Thomas Megeath Toledon yliopistosta, Ohio; ja Joseph Hora ja Lee Hartmann Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksesta, Cambridge, Mass. Hartmann on myös sidoksissa Michiganin yliopistoon, Ann Arboriin.
NASA: n jet-propulsiolaboratorio, Pasadena, Kalifornia, hallinnoi Spitzerin avaruusteleskoopin operaatiota NASA: n tiedeoperaatio-osaston Washingtonissa. Tiedeoperaatiot suoritetaan Spitzer-tiedekeskuksessa Kalifornian teknillisessä instituutissa. Caltech hallinnoi JPL: tä NASAssa.
Katso animaatio, joka kuvaa levyjen hitaita tähtiä, ja lisätietoja Spitzeristä, käy osoitteessa www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Alkuperäinen lähde: NASA / JPL / Spitzer -lehdistötiedote
