Naukowcy odkryli dysk protoplanetarny rozerwany przez gwiazdy. "Nasze obrazy ukazują ekstremalny przypadek"

Bartłomiej Pawlak
Międzynarodowy zespół naukowców korzystających z teleskopów Europejskiego Obserwatorium Południowego odkrył dysk protoplanetarny rozerwany przez układ trzech gwiazd. To pierwszy bezpośredni dowód na to, że grupy gwiazd mogą zaburzać przyszłe orbity planet, które uformują się z dysku.
Zobacz wideo Czarna dziura pożarła gwiazdę wielkości Słońca. NASA zarejestrowała niezwykle rzadkie zjawisko

Wszystkie większe obiekty Układu Słonecznego powstały ok. 4,5 mld lat temu z dysku protoplanetarnego obiegającego nowo narodzone Słońce. Podobnie jak wiele innych układów, które do tej pory przebadali astronomowie, jest to miejsce bardzo uporządkowane, gdzie wszystkie planety krążą po swoich orbitach niemal idealnie w jednej płaszczyźnie (ekliptyki).

ESO odkryło bardzo chaotyczny układ gwiazd

Teraz naukowcy dowiedli, że nie wszystkie układy planetarne muszą tak wyglądać. Przeanalizowali niezwykły układ gwiazd, które zaburzyły płaszczyznę dysku protoplanetarnego. Badacze skorzystali w tym celu z należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) Bardzo Dużego Teleskopu (VLT), a także instrumentu Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Naukowcy wzięli pod lupę znany już wcześniej układ trzech związanych grawitacyjnie gwiazd GW Orionis otoczonych przez dysk protoplanetarny. Układ znajduje się 1300 lat świetnych od Słońca i na zdjęciach z teleskopów ESO znacznie różni się od naszego.

Okazuje się, że dysk układu GW Orionis jest znacznie zdeformowany - nie obiega środka masy układu w jednej płaszczyźnie, tak jak ma to miejsce w większości przypadków. Na dodatek badacze zaobserwowali dodatkowy pierścień, który oddzielił się od reszty dysku i znajduje się w innej płaszczyźnie bliżej trzech gwiazd centralnych.

Nasze obrazy ukazują ekstremalny przypadek, w którym dysk nie jest wcale płaski, ale zakrzywiony i ma nierówno ustawiony pierścień, który odseparował się od dysku

- tłumaczy Stefan Kraus, profesor astrofizyki na University of Exeter w Wielkiej Brytanii cytowany w komunikacie ESO.

Wygląd dysku protoplanetarnego GW Orionis, a także ruch gwiazd układu ESO przedstawiło na poniższych wizualizacjach:

 
 

Jak podkreślają naukowcy z Europejskiego Obserwatorium Południowego, nowe badanie to pierwszy bezpośredni dowód na to, że układy składające się z dwóch lub kilku gwiazd mogą rozerwać swój dysk protoplanetarny, pozostawiając go w zaburzonym kształcie z pochylonymi pierścieniami.

W przyszłości w GW Orionis mogą powstać planety

Badacze wyliczyli, że rozerwany dysk protoplanetany wokół GW Orionis zawiera gaz i pył o masie ok. 30 razy większej od masy Ziemi. Jest to wartość wystarczająca, aby z dysku uformowały się w przyszłości planety.

Dzięki temu, że dysk został zdeformowany przez trzy gwiazdy GW Orionis, przyszłe planety również nie będą obiegać środka masy w sposób tak uporządkowany, jak ma to miejsce w Układzie Słonecznym. Zdaniem badaczy, po uformowaniu pozostaną one na swoich, bardzo nachylonych względem siebie orbitach. 

Ewentualne planety uformowane w tym inaczej ustawionym pierścieniu będą okrążać gwiazdę po bardzo nachylonych orbitach. Przewidujemy, że wiele planet na nachylonych orbitach o dużej separacji, będzie można odkryć w przyszłości przy pomocy obserwacji obrazujących, na przykład z użyciem ELT [Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu budowanego aktualnie przez ESO - red.]

- dodaje Alexander Kreplin z University of Exeter.

Zdaniem badaczy, niewykluczone, że dyski protoplanetarne rozerwane przez dwie, trzy lub więcej gwiazd układu są dość powszechne, jednak do tej pory nie były obserwowane. Zważywszy na to, że aż połowa gwiazd na niebie to gwiazdy podwójne lub wielokrotne, może istnieć nieznana populacja egzoplanet, które okrążają swoje gwiazdy po bardzo nachylonych i odległych orbitach.