Terävä kuva, joka on koskaan tehty pölylevystä toisen tähden ympärillä, on paljastanut levyssä rakenteita, jotka ovat merkkejä näkymättömistä planeetoista.
Tohtori Michael Liu, Havaijin yliopiston tähtitieteen instituutin tähtitieteilijä, on hankkinut korkean resoluution kuvia lähellä olevasta tähdestä AU Microscopii (AU Mic) Keck-teleskoopin avulla, joka on maailman suurin infrapunakaukoputki. Vain 33 valovuoden etäisyydellä AU Mic on lähin tähti, jolla on näkyvä pölylevy. Tällaisten levyjen uskotaan olevan planeettojen syntypaikkoja.
”Emme voi vielä kuvata nuoria planeettoja AU Micin ympärillä, mutta ne eivät myöskään voi piiloutua meiltä täysin. He paljastavat itsensä painovoiman kautta, muodostaen kuvioita tähtiä kiertävien pölyjyvien merelle ”, sanoi tohtori Liu.
Tulokset julkaistaan 12. elokuuta pidettävässä Science Express -verkossa ja Science-lehden syyskuun painetussa painoksessa.
Pölylevy näyttää yleensä suhteellisen ominaisuuksiltaan ja symmetriseltä, koska kaikki häiriöt tasoittuvat, kun materiaali kiertää tähtiä. Tätä ei kuitenkaan noudateta AU Mic -sovelluksen tapauksessa. Sen sijaan tohtori Liu on todennut, että sen levy on epätasainen ja siinä on kohoumia. Nämä rakenteet syntyvät ja ylläpidetään näkymättömien planeettatovereiden painovoiman vaikutuksesta.
AU Mic: n levyn kohoumat sijaitsevat 25 - 40 tähtitieteellisen yksikön etäisyyksillä etäisyydellä keskitähdestä (jossa yksi tähtitieteellinen yksikkö on etäisyys maasta aurinkoon) tai noin 2 - 4 miljardia mailia. Omassa aurinkokunnassamme tämä vastaa alueita, joilla Neptunus ja Pluto asuvat.
AU Mic on himmeä punainen tähti, jolla on vain puolet massasta ja kymmenesosa energiasta kuin aurinko. Aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että AU Mic on noin 12 miljoonaa vuotta vanha, aikakauden uskotaan olevan aktiivinen vaihe planeetan muodostumisessa. Verrattuna aurinkoomme on noin 4,6 miljardia vuotta vanha tai noin 400 kertaa vanhempi, ja planeetan muodostuminen on kauan sitten päättynyt.
”Tutkimalla AU Micin kaltaisia hyvin nuoria tähtiä saamme käsityksen planeetan muodostumisprosessista sellaisena kuin se tapahtuu. Seurauksena on, että opimme oman aurinkokunnan ja sen planeettojen syntymästä ”, Liu sanoi.
Pelkästään kuvat eivät voi vielä kertoa meille, millaisia planeettoja on läsnä, vain että planeetat ovat riittävän massiivisia muuttamaan pölyn leviämistä painovoimaisesti. Monien AU Mic -levyn rakenteiden havaitaan kuitenkin olevan elliptisiä (ei-pyöreitä), mikä osoittaa, että planeetta kiertoradat ovat elliptisiä. Tämä on erilaista kuin omassa aurinkokunnassamme, jossa suurin osa planeetoista seuraa pyöreitä kiertoratoja.
Läheisten tähtiä ympäröivien levyjen kuvat ovat hyvin harvinaisia. Aikaisemmin tänä vuonna tohtori Liu ja hänen kollegansa ilmoittivat AU Micin ympärillä olevan suuren pölyisen levyn löytämisestä. AU Mic -levyn valo tulee pienistä pölyhiukkasista, jotka heijastavat keskustähden valoa. Uudet kuvat ovat 30 kertaa terävämpiä kuin aikaisemmat, mikä mahdollistaa juomien löytämisen AU Mic: n sisälevyltä.
Dr. Liu käytti tutkimukseen Keck II-teleskooppia, joka sijaitsee Mauna Keassa, Havaijilla. Kaksi Keck-teleskooppia ovat maailman suurimpia infrapuna-teleskooppeja, joissa kaikissa on ensiöpeili, jonka halkaisija on 10 metriä (33 jalkaa). Teleskoopit on varustettu adaptiivisella optiikalla, tehokkaalla tekniikalla, joka korjaa tähtitieteellisiä kuvia maapallon myrskyisän ilmakehän aiheuttamaan hämärtymään.
Tuloksena olevat infrapunakuvat ovat terävin koskaan aikaisemmin saatu ympyrälautaslevy, jonka kultatarkkuus on 1/25 kaarisekunnista, noin 1/500 000 täysikuun halkaisijaltaan. Jos ihmisen visio olisi yhtä terävä kuin Keck-mukautuva optiikkajärjestelmä, hän pystyisi lukemaan yhden mailin päässä olevan lehden. AU Mic: n tapauksessa Keck-kuvissa näkyy niin pieniä ominaisuuksia kuin 0,4 tähtitieteellistä yksikköä, alle puolet etäisyydestä maasta aurinkoon.
"On huomattavaa, kuinka nopeasti Keckin adaptiivinen optiikka on tullut eksoottisesta demonstraatioteknologiasta ennennäkemättömän laadun tieteellisten tulosten tuottamiseen", kertoi W. M. Keckin observatorion johtaja tohtori Frederic H. Chaffee. ”Olemme tulossa tähtitieteen korkearesoluutiokuvien uudelle ajalle. Liun henkeäsalpaavat kuvat mahdollisista planeetoista, jotka muodostuvat AU Micin ympärillä, olisivat olleet käsittämättömiä millään teleskoopilla - avaruudessa tai maapallolla - muutama vuosi sitten. Tämä on jännittävä aika meille kaikille. ”
Esipainatus paperista löytyy astro-ph-verkkosivustolta
Kansallinen tiedesäätiö tuki tätä työtä osittain.
Alkuperäinen lähde: IfA-lehdistötiedote
