Dwa dyski złożone ze skalnego materiału, rozciągające się dookoła gwiazd, przypominających młode Słońce, zostały odkryte przez naukowców pod kierownictwem Paula Kalasa z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Obydwie gwiazdy znajdują się około 60 lat świetlnych od Ziemi. Odkrycie jest szczególnie cenne, ponieważ pozwala obserwować w świetle widzialnym dyski w układach bardzo podobnych do Układu Słonecznego.

Nazwa “dysk” może być nieco myląca, ponieważ takie dyski przypominają raczej wielkie pierścienie, zawierające w centrum przestrzeń oczyszczoną z gruzu. Naukowcy nie wykluczają, że takie “opasane” gwiazdy mają własne układy planetarne – planety mogły spełnić rolę “grawitacyjnych odkurzaczy”.

Co ciekawe, nowoodkryte gwiazdy różnią się od poprzednich. Inne znane nam dyski otaczają masywne gwiazdy, których śmierć przewidywana jest na najbliższy miliard lat. HD 53143 (po lewej) ma około miliarda lat i jest nieco mniejsza od Słońca, a HD 139664 (po prawej) to gwiazda nieco większa niż Słońce, mająca tylko 300 milionów lat (dla porównania, wiek Słońca szacowany jest na 4,6 miliarda lat). Obie gwiazdy są też bardzo podobne do Słońca, jeśli chodzi o masę i światłość. Poza tym są wystarczająco stare, aby ustaliła się stabilna konfiguracja obiektów wchodzących w skład całego układu. Wszystko to oznacza, że HD 53143 i HD 139664 będą żyły jeszcze przez miliardy lat – być może wystarczająco długo, aby pojawiły się tam i ewoluowały formy życia.

Jak odkrywa się takie dyski? Okazuje się, że niektóre gwiazdy emitują więcej światła w zakresie podczerwonym niż wskazywałyby na to dane dotyczące ich struktury. Natomiast “nadwyżka” promieniowania jest emitowana właśnie przez materiał w dysku, który cały czas jest ogrzewany przez gwiazdę. W taki sposób odkryto już ponad 100 gwiazd, posiadających skalne dyski – jednak w świetle widzialnym udało się zaobserwować tylko kilka, ze względu na bardzo silne promieniowanie samej gwiazdy. Możliwość obserwowania takich obiektów w świetle widzialnym jest szczególnie cenna, ponieważ dostarcza najwięcej informacji o ich rozległości i strukturze.

Dwa nowoodkryte dyski są zaledwie ósmym i dziewiątym takim odkryciem w historii – przy czym jako pierwszy liczony jest dysk wokół Słońca, nazywany Pasem Kuipera. Jest to pierścień pyłu, lodu i skał, krążących poza orbitą Neptuna. Przyjmuje się, że jest źródłem komet o krótkich okresach obiegu.

Badania przy pomocy Teleskopu Hubble’a pokazują, że dyski można podzielić na dwie kategorie, pod względem szerokości pasa. Pierwsze, szerokie, rozciągają się na około 50 j.a., natomiast drugie, wąskie, mają szerokość 20-30 j.a., z wyraźnie zaznaczoną zewnętrzną krawędzią.

Pas Kuipera w Układzie Słonecznym jest uważany za wąski dysk, zaczyna się bowiem za orbitą Neptuna (czyli około 30 j.a. od Słońca), a obserwacje dużych skalnych obiektów pokazują, że kończy się on wyraźną krawędzią na odległości około 50 j.a. Jednak wykrywanie w Pasie Kuipera skalnych okruchów średniej wielkości jest bardzo trudne, a na większych dystansach nawet duże obiekty skalne są zbyt drobne by je dostrzec. Nie jest więc do końca jasne, jak daleko się on rozciąga. Paul Kalas wskazuje, że mimo iż nasz własny dysk jest najbliższy, to wciąż wiemy o nim najmniej. To uniemożliwia precyzyjne zakwalifikowanie Słońca pod względem posiadanego dysku do jednej lub drugiej grupy.

Dalsze obserwacje opasanych dyskami gwiazd mogą dostarczyć informacji o tym, co sprawia, że dany dysk jest szeroki lub wąski. Naukowcy nie są zgodni co do przyczyn takiego zjawiska. Według niektórych teorii, rozszerzanie się wąskich pasów jest powstrzymywane przez gwiazdę towarzyszącą lub przez mniejsze i lżejsze gwiazdy, na przykład brązowe karły. Niewidoczny dla nas obiekt “pilnowałby” krawędzi przy pomocy oddziaływania grawitacyjnego, w taki sam sposób, w jaki księżyce Saturna i Urana wyrównują i utrzymują w porządku krawędzie pierścieni tych planet.

Jak dotychczas, gwiazda-towarzysz została odkryta przy jednej z dziewięciu gwiazd o widocznych w świetle widzialnym dyskach. Badacze są ciekawi, czy inne dyski – włączając w to Pas Kuipera – zostały ukształtowane przez niedostrzeżone jeszcze gwiazdy-towarzyszy. Ustalenie przyczyny, dla której gwiazda HD 139664 ma wąski dysk o wyraźnej krawędzi, może pozwolić na dokładniejsze zrozumienie historii Układu Słonecznego.

Autor

Teresa Kubacka

Komentarze

  1. Rosik    

    Obejrzec Układ Słoneczny z daleka — Czy nie dobrym pomysłem byłoby wysłanie sondy na orbitę heliocentryczną o dużej inklinacji np 65-80 z średnim teleskopem promieniowania widzialnego i/lub podczerwonego. Z “góry” zfotografowała by ona obrzeża układu i odpowiedziała na kilka pytań np jak szeroki jest pas Kuipera?, znalazła nowe jego obiekty, może potencjalne cele dla New Horizons gdyby się pośpieszyła.

Komentarze są zablokowane.