Ένας circumbinary πρωτοπλανητικός δίσκος σε πολική διαμόρφωση

Μια νέα έρευνα που οδήγησε ένας αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Warwick βρήκε το πρώτο επιβεβαιωμένο παράδειγμα ενός συστήματος διπλού αστέρα που έχει γυρίσει τον περιβάλλοντα δίσκο του σε μια θέση που υψώνεται πάνω από το τροχιακό επίπεδο αυτών των αστεριών.

Η διεθνής ομάδα αστρονόμων χρησιμοποίησε το Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA) για να αποκτήσει εικόνες υψηλής ανάλυσης του δίσκου μεγέθους ζώνης Αστεροειδούς.

Το συνολικό σύστημα παρουσιάζει την ασυνήθιστη θέα ενός πυκνού στροφέα αερίου και σκόνης που περιστρέφεται σε ορθή γωνία με τη δυαδική τροχιά του αστέρα. Μέχρι τώρα η ρύθμιση αυτή υπήρχε μόνο θεωρητικά, αλλά η παρατήρηση ALMA αποδεικνύει ότι υπάρχουν πολικοί δίσκοι αυτού του τύπου και μπορεί να και σχετικά συνηθισμένοι.

Η νέα έρευνα δημοσιεύθηκε από τον ερευνητή του Πανεπιστημίου της Royal Society Δρ. Grant M. Kennedy του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου του Warwick και του Κέντρου Εξωπλανήτων και Οικοτόπων στη Φυσική Αστρονομία σε μια δημοσίευση με τίτλο «A circumbinary protoplanetary disc in a polar configuration».

Ο Δρ Grant M. Kennedy του Πανεπιστημίου του Warwick δήλωσε: «Δίσκοι πλούσιοι σε αέριο και σκόνη παρατηρούνται γύρω από σχεδόν όλα τα νεαρά αστέρια και γνωρίζουμε ότι τουλάχιστον το ένα τρίτο αυτών που περιστρέφονται γύρω από τα απλά αστέρια σχηματίζουν πλανήτες. Μερικοί από αυτούς τους πλανήτες καταλήγουν να μην είναι ευθυγραμμισμένοι με την περιστροφή του άστρου, γι ‘αυτό αναρωτιόμαστε αν ένα παρόμοιο πράγμα θα μπορούσε να είναι εφικτό για τους πλανήτες. Μια παραδοχή της δυναμικής σημαίνει ότι θα πρέπει να είναι δυνατή μια αποκαλούμενη πολική μετατόπιση, αλλά μέχρι τώρα δεν είχαμε αποδείξεις δίσκων που δεν είχαν ευθυγραμμιστεί και στους οποίους οι πλανήτες αυτοί μπορούσαν να σχηματίσουν».

Ο Δρ Kennedy και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν την ALMA για να καθορίσουν τον προσανατολισμό του δακτυλίου αερίου και σκόνης στο σύστημα. Η τροχιά του δυαδικού ήταν προηγουμένως γνωστή, από παρατηρήσεις που ποσοτικοποίησαν τον τρόπο με τον οποίο τα αστέρια κινούνται μεταξύ τους. Συνδυάζοντας αυτές τις δύο πληροφορίες, ήταν σε θέση να αποδείξουν ότι ο δακτύλιος σκόνης ήταν σύμφωνος με μια τέλεια πολική τροχιά. Αυτό σημαίνει ότι ενώ οι αστρικές τροχιές περιστρέφονται η μια στην άλλη σε ένα επίπεδο, όπως δύο άλογα που περνούν γύρω από ένα καρουσέλ, ο δίσκος περιβάλλει αυτά τα αστέρια σε ορθή γωνία με τις τροχιές τους, σαν μια τεράστια πορτοκαλί ρόδα με το καρουσέλ στο κέντρο.

Ο Δρ Grant M. Kennedy του Πανεπιστημίου του Warwick πρόσθεσε: «Ίσως το πιο συναρπαστικό πράγμα για αυτή την ανακάλυψη είναι ότι ο δίσκος δείχνει μερικές από τις ίδιες υπογραφές που αποδίδουμε στην αύξηση της σκόνης στους δίσκους γύρω από τα απλά αστέρια… Εάν η υπόλοιπη διαδικασία σχηματισμού πλανήτη μπορεί να συμβεί, ενδέχεται να υπάρχει ένας ολόκληρος πληθυσμός από «άτακτους» πλανήτες που δεν έχουμε ακόμα ανακαλύψει και πράγματα όπως οι παράξενες εποχιακές παραλλαγές που πρέπει να ληφθούν υπόψη».

Ο συν-συγγραφέας Dr Daniel Price του Κέντρου Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου Monash (MoCA) και της Σχολής Φυσικής και Αστρονομίας πρόσθεσε: «Συνηθίζαμε να πιστεύουμε ότι άλλα ηλιακά συστήματα θα σχηματίστηκαν ακριβώς όπως τα δικά μας, με τους πλανήτες να περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση γύρω από έναν και μοναδικό ήλιο, αλλά με τις νέες εικόνες βλέπουμε ένα περιστρεφόμενο δίσκο αερίου και σκόνης σε τροχιά γύρω από δύο αστέρια. Μας εκπλήσσει επίσης που διαπιστώσαμε ότι ο δίσκος αυτός περιστρέφεται σε ορθή γωνία προς την τροχιά των δύο αστεριών… Η ALMA είναι απλά ένα φανταστικό τηλεσκόπιο, μας διδάσκει τόσο πολύ για το πώς γεννιούνται οι πλανήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα».

*Circumbinary είναι ένας πλανήτης που περιφέρεται γύρω από δύο αστέρια, αντί για ένα.

**Ο πρωτοπλανητικός δίσκος είναι ένας περιστρεφόμενος περιαστρικός δίσκος πυκνών αερίων και σκόνης που περιβάλλει έναν νεοσύστατο αστέρα, έναν αστέρα τύπου Τ Ταύρου, ή έναν αστέρα Χέρμπιγκ Ae/Be. Ο πρωτοπλανητικός δίσκος μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως ένας δίσκος προσαύξησης για τον αστέρα, επειδή αέρια ή άλλα υλικά μπορεί να πέφτουν από την εσωτερική άκρη του δίσκου στην επιφάνεια του αστέρα. 

Επιμέλεια Κειμένου: Κατερίνα Καλτσά, Ηλίας Ντράλλος 

Πηγή & Φωτογραφίες: University of Warwick