Ve dvojhvězdném systému byly objeveny dva disky s přenosem hmoty

ESO 034/14 tisková zpráva

Vědci využívající radioteleskop ALMA poprvé detekovali proud plynu přetékající z vnějšího hmotného disku směrem do vnitřních oblastí dvojhvězdného systému. Tento dosud nespatřený útvar by mohl být zodpovědný za trvalou existenci druhého, menšího disku hmoty v jehož nitru se formují planety, a který by jinak již dávno zanikl. Polovina z hvězd podobných Slunci vzniká ve dvojhvězdných systémech. To znamená, že tyto objevy budou mít značný dopad i na hledání exoplanet. Výsledky byly zveřejněny v časopise Nature 30. října 2014.

Výzkumná skupina pod vedením Anne Dutrey (Laboratory of Astrophysics of Bordeaux a CNRS) využila radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) k pozorování rozložení prachu a plynu ve vícenásobném hvězdném systému GG Tau-A [1]. Tento objekt je pouze několik milionů let starý a nachází se ve vzdálenosti 450 světelných let od Slunce. Na obloze byste jej nalezli v souhvězdí Býka.

Dvojhvězdu GG Tau-A obklopuje velký vnější disk, který obepíná celý systém a zároveň obsahuje vnitřní disk kolem hlavní složky centrální dvojhvězdy. Tento druhý vnitřní disk má hmotnost zhruba srovnatelnou s planetou Jupiter. Jeho přítomnost však byla po dlouhou dobu pro astronomy záhadou. Disk totiž ztrácí hmotu (ta dopadá na centrální hvězdu) takovou rychlostí, že by měl již dávno zaniknout.

Při pozorování těchto struktur pomocí radioteleskopu ALMA členové týmu objevili zhuštěniny plynu v oblasti mezi těmito dvěma disky. Nová pozorování naznačují, že hmota je transportována z vnějšího disku do vnitřního a disky jsou tak spojeny jakýmsi 'záchranným lanem' [2].

„Přetok hmoty mezi disky předpověděly již numerické simulace, ale dosud se ji nepodařilo pozorovat. Detekce těchto zhuštěnin naznačuje, že dochází k výměně materiálu mezi disky, což umožňuje jednomu z nich doplňovat látku na úkor druhého,“ vysvětluje Anne Dutrey. „Tato pozorování demonstrují, že hmota z vnějšího disku může udržovat vnitřní disk dlouho při životě. To má zásadní důsledky pro možný vznik planet v takových systémech.“  

Planety se vytvářejí z hmoty, která je pozůstatkem po formování hvězdy. Jde o pomalý proces, což znamená, že disk s dlouhou životností je pro vznik planet naprostou nutností. Pokud podobný proces doplňování hmoty, jaký byl nyní pozorován pomocí ALMA, probíhá i v jiných vícenásobných hvězdných systémech, pak tento objev přináší značné množství potenciálních nových systémů pro budoucí hledání exoplanet.

První fáze hledání exoplanet se zaměřila na osamělé hvězdy podobné Slunci [3]. V nedávné době se však podařilo ukázat, že značná část obřích planet se vyskytuje i ve dvojhvězdných systémech. Nyní vědci začali získávat ještě detailnější pohled, který jim umožňuje zkoumat možnou přítomnost planet obíhajících jednotlivé složky ve vícenásobných hvězdných systémech. Nový objev podporuje možnost existence takových planet a dává objevitelům exoplanet novou příležitost.

Emmanuel Di Folco, spoluautor článku, dodává: „Téměř  polovina hvězd podobných Slunci se rodí ve dvojhvězdných systémech. To znamená, že jsme objevili mechanismus, jakým lze udržet proces formování planet, který se může týkat významného počtu hvězd v Galaxii. Naše pozorování představují značný krok kupředu ke skutečnému pochopení vzniku planet.“

Zdroj

Poznámky

[1] Hvězda GG Tau-A je součástí složitějšího vícenásobného hvězdného systému GG Tauri. Nedávná pozorování hvězdy GG Tau-A s použitím interferometru VLTI odhalila, že jedna z hvězd – GG Tau Ab, ta která není obklopena diskem – je sama těsnou dvojhvězdou složenou z hvězd GG Tau-Ab1 a GG Tau-Ab2. Byla tak objevena již pátá složka tohoto systému.

[2] Starší výsledky pozorování pomocí ALMA ukázaly příklad osamocené hvězdy s hmotou přicházející ke hvězdě z vnější části disku.

[3] Jelikož oběžné dráhy ve dvojhvězdném systému jsou mnohem složitější a méně stabilní, domnívali se vědci, že vznik planet v těchto systémech je bude komplikovanější než u osamělých hvězd.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “Planet formation in the young, low-mass multiple stellar system GG Tau-A” autorů A. Dutrey a kol., který byl publikován ve vědeckém časopise Nature.

Složení týmu: Anne Dutrey (University Bordeaux/CNRS, Francie), Emmanuel Di Folco (University Bordeaux/CNRS), Stephane Guilloteau (University Bordeaux/CNRS), Yann Boehler (University of Mexico, Michoacan, Mexiko), Jeff Bary (Colgate University, Hamilton, USA), Tracy Beck (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), Hervé Beust (IPAG, Grenoble, Francie), Edwige Chapillon (University Bordeaux/IRAM, Francie), Fredéric Gueth (IRAM, Saint Martin d’Hères, Francie), Jean-Marc Huré (University Bordeaux/CNRS), Arnaud Pierens (University Bordeaux/CNRS), Vincent Piétu (IRAM), Michal Simon (Stony Brook University, USA) a Ya-Wen Tang (Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, Taipei, Taiwan).

Mezinárodní astronomická observatoř ALMA je společným projektem Evropy, Severní Ameriky a východní Asie ve spolupráci s Chilskou republikou. ALMA je za Evropu financována ESO, za severní Ameriku NSF (National Science Foundation) ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a s NSC (National Science Council of Taiwan) a za východní Asii NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu. Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze 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.

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra. ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane „největším okem do vesmíru“.

Odkazy

• odborný článek
• další informace o ALMA
• snímky ALMA
• videa ALMA
• ALMA brožura
• film 'ALMA — In Search of our Cosmic Origins'
• ALMA fotokniha 'In Search of our Cosmic Origins – The Construction of the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array'
• další tiskové zprávy ALMA

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

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

Anne Dutrey; Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux / University Bordeaux/CNRS; France; Tel.: +33 5 57 776140; Email: Anne.Dutrey@obs.u-bordeaux1.fr

Emmanuel DiFolco; Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux / University Bordeaux/CNRS; France; Tel.: +33 5 57 776136; Email: Emmanuel.Difolco@obs.u-bordeaux1.fr

Richard Hook; ESO education and Public Outreach Department; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1434. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.