Teleskop ESO zahlédl známky zrodu planety

ESO 008/20 tisková zpráva

Prozradil ji ‚twist‘

Pozorování provedená dalekohledem ESO/VLT odhalila neklamné známky zrodu planetárního systému. Kolem mladé hvězdy AB Aurigae se nachází hustý disk plynu a prachu s nápadnou spirálovitou strukturou. V něm astronomové nalezli poruchu označovanou jako ‚twist‘, která může prozrazovat polohu vznikající planety. Tento útvar by mohl představovat první přímo pozorovaný doklad o procesu formování planety.

„Dosud jsme nalezli tisíce extrasolárních planet, ale o tom, jak vznikají, toho stále víme jen málo,“ říká vedoucí autor studie Anthony Boccaletti (Observatoire de Paris, PSL University, Francie). Astronomové vědí, že planety se utvářejí nabalováním prachových shluků a chladného plynu v protoplanetárních discích kolem mladých hvězd, jako je například AB Aurigae. Nová pozorování provedená pomocí dalekohledu ESO/VLT (Very Large Telescope) publikovaná ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics poskytla zásadní poznatky, které vědcům pomohou lépe pochopit tyto procesy.

„Abychom zaznamenali planety v relativně krátkém období jejich formování, potřebujeme pozorovat velmi mladé systémy. Až dosud ale astronomové nebyli schopni získat dostatečně detailní záběry takových disků, které by umožnily identifikovat struktury objevující se v místech, kde by mohly planety vznikat.“    

Nové snímky zachycují působivou spirálu plynu a prachu okolo hvězdy AB Aurigae, která leží asi 520 světelných let od Země a na obloze se nachází v souhvězdí Vozky (Auriga). „Spirály tohoto typu naznačují přítomnost mladých planet, které strhávají plyn a vyvolávají v disku vlny, podobně jako loď na hladině,“ vysvětluje Emmanuel Di Folco (Astrophysics Laboratory of Bordeaux, LAB, Francie), který se na výzkumu podílel. Při oběhu planety kolem mateřské hvězdy se tato vlna vytvaruje do podoby spirálního ramene. Jasná žlutá skvrna (v blízkosti středu tohoto nového záběru okolí hvězdy AB Aurigae) připomíná zlom ve struktuře ramene a bývá označována jako ‚twist‘. Nachází se od hvězdy asi tak daleko jako ve Sluneční soustavě Neptun od Slunce a výzkumníci se domnívají, že by se mohlo jednat o jednu ze zdrojových oblastí vlnových poruch, tedy místo, kde se právě utváří nová planeta.  

Snímek hvězdy AB Aurigae zachycuje disk v jejím okolí. Vpravo je zvětšenina centrální oblasti levého snímku a zachycuje vnitřní partie disku. Blízko středu pravého snímku je patrný zlom ve struktuře disku označovaný jako ‚twist‘ (jasná žlutá barva), o kterém se vědci domnívají, že ukazuje na přítomnost formující se planety. Útvar se nachází od hvězdy AB Aurigae v podobné vzdálenosti jako Neptun od Slunce. Záběr byl pořízen dalekohledem ESO/VLT a přístrojem SPHERE v polarizovaném světle. Kredit: ESO/Boccaletti et al.

Před několika lety provedli vědci pozorování systému AB Aurigae radioteleskopem ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), jehož evropským partnerem je ESO. Získali tak první informace o probíhajícím formování planet v okolí této hvězdy. Na záběrech nalezli dvě plynná spirální ramena v blízkosti hvězdy (ve vnitřních partiích protoplanetárního disku). Následně, v letech 2019 a 2020, se A. Boccaletti a jeho kolegové z Francie, Thajska, Spojených států a Belgie pokusili pořídit ještě detailnější snímky okolí AB Aurigae. Použili k tomu dalekohled ESO/VLT s přístrojem SPHERE a získaná data přinesla dosud nejpodrobnější pohled na tento systém.         

Pomocí výkonného zobrazovacího systému přístroje SPHERE mohli astronomové zachytit slabší světlo menších prachových zrn a také emise přicházející z vnitřních partií disku. Potvrdili přítomnost spirálních ramen detekovaných před lety pomocí ALMA a nalezli další pozoruhodný útvar – zlom, který ukazuje na probíhající formování planet v disku. „Útvaru tohoto typu říkáme ‚twist‘ a předpovídají ho některé teoretické modely formování planet,“ upozorňuje spoluautorka práce Anne Dutrey (LAB). „Vzniká propojením dvojice spirál – jedna se navíjí od oběžné dráhy planety dovnitř a druhá směrem ven – přičemž se setkávají v místě, kde se planeta nachází. To umožňuje akreci prachu a plynu z disku na formující se planetu a tedy její růst.“     

ESO buduje dalekohled ELT s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který bude těžit ze špičkové práce ALMA a SPHERE na výzkumu extrasolárních planet. Tento mohutný přístroj astronomům umožní získat ještě detailnější pohled na planety ve vývoji. „Měli bychom být schopni přímo a detailně zkoumat, jakým způsobem dynamika plynu přispívá k formování planet,“ dodává A. Boccaletti.

Zdroj

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “Are we witnessing ongoing planet formation in AB Aurigae? A showcase of the SPHERE/ALMA synergy”, který byl zveřejněn v odborném časopise Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202038008).

Složení týmu: A. Boccaletti (LESIA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, Francie), E. Di Folco (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Université de Bordeaux, CNRS, Francie [Bordeaux]), E. Pantin (Laboratoire CEA, IRFU/DAp, AIM, Université Paris-Saclay, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, Francie), A. Dutrey (Bordeaux), S. Guilloteau (Bordeaux), Y. W. Tang (Academia Sinica, Institute of Astronomy and Astrophysics, Taipei, Taiwan), V. Piétu (IRAM, Domaine Universitaire, Francie), E. Habart (Institut d’astrophysique spatiale, CNRS UMR 8617, Université Paris-Sud 11, Francie), J. Milli (CNRS, IPAG, Univ. Grenoble Alpes, Francie), T. L. Beck (Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD, USA) a A.-L. Maire (STAR Institute, Université de Liège, Belgie).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace v Evropě, která v současnosti provozuje nejproduktivnější pozemní astronomické observatoře světa. ESO má 16 členských států: Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a dvojici strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje VLT (Velmi velký dalekohled) a dva přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem světa, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem zařízení APEX a revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Observatoře Paranal, na hoře Cerro Armazones, staví ESO nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“.

Astronomická observatoř ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) je mezinárodním partnerským projektem organizací ESO, NSF (US National Science Foundation) a NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s Chilskou republikou. ALMA je za členské státy financována ESO, NSF ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a NSC (National Science Council of Taiwan) a NINS ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu a KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute) v Koreji. Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze strany Severní Ameriky NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která je řízena AUI (Associated Universities, Inc.), a za východní Asii NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Spojená observatoř ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) poskytuje jednotné vedení a řízení stavby, plánování a provoz teleskopu ALMA.

Odkazy

• vědecký článek
• snímky dalekohledu VLT
• snímky teleskopu ALMA
• pro vědce: váš článek v tiskové zprávě ESO

Kontakty

Soňa Ehlerová; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: eson-czech@eso.org

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Anthony Boccaletti; Laboratory for Space Science and Astrophysical Instrumentation (LESIA), Observatoire de Paris - PSL; Meudon, France; Mobil: +33 (0)675465583; Email: anthony.boccaletti@observatoiredeparis.psl.eu

Emmanuel Di Folco; Astrophysics Laboratory of Bordeaux (LAB); Bordeaux, France; Mobil: +33 (0)633966142; Email: emmanuel.difolco@u-bordeaux.fr

Anne Dutrey; Astrophysics Laboratory of Bordeaux (LAB); Bordeaux, France; Email: anne.dutrey@u-bordeaux.fr

Bárbara Ferreira; ESO Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6670; Mobil: +49 151 241 664 00; Email: pio@eso.org

autor: Jiří Srba