Genç güneş sistemi? 1300 ışıkyılı uzaklıktaki Orion, bir protostar sistemi oluşturuyor
Gökbilimciler, ultra ince bir astronomik görüntü elde etmek için güçlü Atacama Büyük Milimetre ve Milimetre Altı Dalga Dizisi Teleskopunu (ALMA) kullandı ve bir "toz burger" emen çok genç bir protostar (embriyonik aşamadaki yıldız) yakaladı. " Astronomi topluluğunun yıllardır aradığı en eski toz toplama diski. Bu çalışma, yıldız oluşumunun erken aşamalarında yığılma disklerinin oluşumunu doğruladı ve mevcut yığılma diski oluşumu teorisine meydan okudu. Gezegen oluşumunun erken aşamalarındaki toz parçacıklarının büyüme ve çökelme sürecine ipuçları sağlayan, biriktirme diskinin dikey yapısının ilk kez gösterilmesi de budur.
Orion'da, Dünya'dan 1300 ışıkyılı uzaklıkta, HH212 yıldız sisteminin merkezinde, oluşmakta olan "embriyonik" bir yıldız var. Çok genç ve sadece 40.000 yaşında. Biz ona "protostar" diyoruz. Güçlü bir yayar. Jet rüzgârı. Daha önceki çalışmalar, bu protostarın yakınında küçük bir toz diski olabileceğini göstermiştir. Şimdi, 25 kat çözünürlük artışı ile Atacama büyük milimetre ve milimetre altı dalga dizisi teleskopları ile yaptığımız gözlemlerden sonra, sadece toz diskini milimetre altı dalga bandından tespit etmekle kalmadık, aynı zamanda birçok önemli detayı da açıkça gördük. Bu disk dünyaya neredeyse tam bir yan açıyla bakar ve diskin yarıçapı yaklaşık 60 AU'dur. İlginç bir şekilde, ortasında hamburger gibi görünen iki parlak alan arasına sıkıştırılmış bir "karanlık bant" var.Bu ilginç özelliğin nedeni, orta tabakaya yakın sıcaklığın nispeten düşük ve nispeten opak olmasıdır. Bu karanlık bandın yapısı (diskin merkezine göre), toz diskinin kenarda hafifçe şişeceğini ima eder ve bu aynı zamanda biriktirme diski modelinin öngördüğü fenomene de çok yakındır!
Astronomi Enstitüsü'nde araştırmacı olan Li Jinghui şunları söyledi: "En genç toplama disklerinden birinin ayrıntılı yapısını görebilmek harika. Çünkü uzun yıllardır gökbilimciler yıldız oluşumunun ilk aşamalarında toplanma diskleri arıyorlar ve yapılarını belirlemek istiyorlar. , Nasıl oluşturulur, toplama süreci nasıl gerçekleşir. Şimdi ALMA'nın en mükemmel analitik gücünü ödünç aldık, yalnızca birikme diskini tespit etmekle kalmadık, aynı zamanda yapısal ayrıntıların çoğunu, özellikle dikey bölümünden açıkça gösterdik. "
Virginia Üniversitesi'nden Profesör Li Zhiyun, Teorik astronomi, diskin yıldız oluşumunun en erken aşamasında nasıl üretildiğini açıklayamadı çünkü manyetik alan çökmüş maddenin dönüş hızını yavaşlatacak ve bu da çevredeki erken yenidoğan protostarlarının oluşumunu sağlayacaktır. Disklerin teoride kurulması zor. Bu yeni keşif, manyetik alanların disk oluşumunu engellemedeki etkisinin geçmişte düşündüğümüz kadar güçlü olmayabileceği anlamına geliyor. "
HH212, Dünya'dan 1300 ışıkyılı uzaklıkta, Orion takımyıldızında bulunan bir protostar sistemidir. Bu sistemin merkezindeki yıldızın yaşı 40.000 yıldır ki bu güneşin yaşının yüz binde birine eşittir ve kütlesi güneşin beşte biridir; güçlü iki kutuplu jet, büyüme etkinliğinin çok yüksek olması gerektiğini göstermektedir. . Geçmişte, teleskopun çözünürlüğü sistemin merkezinde yaklaşık 200 astronomik birim görebildiğinde (1 astronomik birim güneşten dünyaya olan ortalama mesafedir), sadece merkeze doğru süzülen düz bir zarf görülebilir. Yıldızın olduğu yerde küçük, tozlu bir disk olabilir. Şimdi ALMA'nın çözünürlüğü, orijinalinden 25 kat daha iyi olan 8 astronomik birime yükseldi.Sadece toz diskini tespit etmekle kalmadı, aynı zamanda milimetrenin altındaki dalga bandında diskin yapısını da başarılı bir şekilde analiz etti.
Gözlemlerde görülen disk, yaklaşık 60 astronomik birim yarıçapı ile neredeyse dünyaya bakıyor. Diskin ortasında, iki parlak yapı arasına sıkıştırılmış net bir karanlık bant var. Bu özelliğin nedeni Bu karanlık bölge düşük bir sıcaklığa sahiptir ve opaktır. Bu karanlık bandın milimetrenin altındaki dalga bandında ilk kez tespit edilmesidir.Koyu bant nedeniyle plaka hamburger şeklindedir ve görünür veya yakın kızılötesi ışık bandında görülen bir miktar dağınık ışıktan kaynaklanır. Siluetler birbirine çok benziyor. Bu karanlık bölgenin yapısı, toz diskinin daha ince bir merkeze ve daha kalın bir çevreye sahip trompet şeklinde olduğunu açıkça göstermektedir; bu, biriktirme diskinin teorik modeliyle tutarlıdır.
Bu gözlem, ALMA'nın yüksek çözünürlüklü görüntüleme gücünün gelecekte yeni doğan protostarın etrafındaki küçük toplama disklerini doğrudan tespit etmek ve tanımlamak, ilgili araştırma olasılığını açmak ve yıldız disk oluşumu teorisine içgörü sağlamak için daha fazla kullanılmasını sağlayacaktır. Diskin dikey yapısı üzerine yapılan gözlemler, gezegen oluşumunun ilk aşamalarında toz parçacıklarının nasıl büyüdüğüne ve hareket ettiğine dair ipuçları sağlar.
Şekil 1: HH212 protostar sisteminin jetleri ve diskleri: (a) Farklı moleküller tarafından algılanan jetlerin kompozit görüntüleri. Görüntüler Very Large Telescope VLT (McCaughrean ve diğerleri 2002) ve ALMA'dan (Lee ve diğerleri 2015) . Ortadaki turuncu kısım, ALMA tarafından 200 astronomik birim çözünürlüğe sahip milimetre altı dalga bandında elde edilen toz zarfı ve diskin görüntüsünü göstermektedir. (b) Yakınlaştırdıktan sonra, 8 astronomik birimlik yüksek çözünürlükle toz diskinin merkezinin bir görüntüsünün elde edildiği görülebilir. Yıldız işareti, merkezdeki protostarın olası yerini gösterir ve diskin ortasında, diski hamburger gibi gösteren net bir karanlık bant vardır. Sağ alt köşe, güneş sisteminin boyutuyla karşılaştırmayı gösterir.Plakanın yarıçapı, güneşten Neptün'e olan mesafenin yaklaşık iki katıdır. (c) Toplama diskinin teorik modelden türetilen sıcaklık dağılımı.
Görsel telif hakkı: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / Lee et al.
Şekil 2: Teorik modelden türetilen toplama diskinin görüntüsü gözlemle tutarlıdır: (a) Toplama diski modelinin sıcaklık dağılımı. (b) Modelden elde edilen toz radyasyonu dağılımı, gözlemlenen görüntü ile yaklaşık olarak aynıdır.
Şekil 3: Resim, toplama diskinin merkezi protostar beslediğini ve jetlerin protostardan fırladığını göstermektedir.
Telif hakkı: Yin-Chih Tsai
