Tässä kuvassa näkyy ruskea kääpiö ISO-Oph 102 tai Rho-Oph 102 Rho Ophiuchin tähtienmuodostusalueella. Sen sijainti on merkitty hiusristikolla. Tämä näkyvän valon näkymä luotiin kuvista, jotka ovat osa Digitalized Sky Survey 2:ta. Luotto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Digitized Sky Survey 2. Kiitokset: Davide De Martin
Ruskeat kääpiöt elävät eräänlaisella sumealla linjalla tähtien ja planeettojen välillä: niiden massa näyttää olevan liian pieni ollakseen täysimittaisia tähtiä, mutta silti ne ovat liian suuria planeetoiksi. Nämä himmeät tähdet löydettiin vasta vuonna 1995, mutta nykyisten arvioiden mukaan ruskeita kääpiöitä voisi olla galaksissamme yhtä paljon kuin tavallisia tähtiä. Nyt tähtitieteilijät ovat löytäneet ruskean kääpiön, jonka ympärillä on pölyinen kiekko, aivan kuten levyt, jotka ympäröivät tavallisia nuoria tähtiä. Se sisältää millimetrin kokoisia kiinteitä jyviä, ja muiden vastasyntyneiden tähtien ympärillä nämä kosmisen pölyn levyt muodostavat planeettoja. Tähtitieteilijät sanovat, että tämä yllättävä löytö kyseenalaistaa teoriat kivisten, Maan mittakaavan planeettojen muodostumisesta ja viittaa siihen, että kiviplaneetat voivat olla jopa odotettua yleisempiä universumissa.
Kiviplaneettojen uskotaan muodostuvan tähden ympärillä olevan materiaalikiekon alun perin mikroskooppisten hiukkasten sattumanvaraisesta törmäyksestä ja tarttumisesta yhteen. Nämä pienet rakeet muistuttavat erittäin hienoa nokea tai hiekkaa. Kuitenkin ruskean kääpiön uloimmilla alueilla tähtitieteilijät odottivat, että jyvät eivät voineet kasvaa, koska kiekot olivat liian harvat ja hiukkaset liikkuisivat liian nopeasti tarttuakseen yhteen törmäyksen jälkeen. Lisäksi vallitsevat teoriat sanovat, että kaikkien muodostuvien rakeiden tulisi liikkua nopeasti kohti keskimmäistä ruskeaa kääpiötä, kadotaen kiekon ulkoosista, joista ne voidaan havaita.
'Olimme täysin yllättyneitä, kun löysimme millimetrin kokoisia rakeita tästä ohuesta pienestä kiekosta', sanoi Luca Ricci Kalifornian teknologiainstituutista Yhdysvalloissa, joka johti tähtitieteilijöiden ryhmää Yhdysvalloissa, Euroopassa ja Chilessä. 'Tämän kokoisia kiinteitä rakeita ei pitäisi pystyä muodostumaan kiekon kylmille ulkoalueille ruskean kääpiön ympärille, mutta näyttää siltä, että muodostuvat. Emme voi olla varmoja siitä, voisiko sinne kehittyä kokonainen kiviplaneetta tai on jo olemassa, mutta näemme ensimmäiset askeleet, joten meidän on muutettava oletuksiamme kiinteiden aineiden kasvun edellytyksistä, hän sanoi. .
Taiteilijan näkemys pölyn ja kaasun kiekosta ruskean kääpiön ympärillä. Luotto: ESO
Ricci ja hänen tiiminsä käyttivät Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) havaintojensa vuoksi. Vaikka teleskooppi ei ole vielä täysin valmis, ALMA:n korkea resoluutio antoi tiimille mahdollisuuden paikantaa hiilimonoksidikaasua ruskean kääpiön ympärillä - ensimmäistä kertaa, kun kylmä molekyylikaasu on havaittu tällaisesta kiekosta. Tämä löytö yhdessä millimetrin kokoisten rakeiden kanssa viittaa siihen, että kiekko on paljon samankaltainen kuin nuorten tähtien ympärillä olevat kiekot kuin aiemmin odotettiin.
Korkealla Chilen autiomaassa sijaitseva ALMA on kokoelma erittäin tarkkoja, lautasen muotoisia antenneja, jotka toimivat yhdessä yhtenä suurena kaukoputkena tarkkailemaan maailmankaikkeutta millimetriaallonpituuksilla, mikä mahdollistaa äärimmäisten yksityiskohtien ja herkkyyden havainnoinnin. ALMA:n rakentamisen on määrä valmistua vuonna 2013, mutta tähtitieteilijät aloittivat havainnoinnin osittaisella ALMA-maljavalikoimalla vuonna 2011.
Tähtitieteilijät osoittivat ALMA:lla nuorta ruskeaa kääpiötä ISO-Oph 102, joka tunnetaan myös nimellä Rho-Oph 102, Rho Ophiuchin tähtienmuodostusalueella Ophiuchuksen tähdistössä. Ruskealla kääpiöllä on noin 60 kertaa Jupiterin massa, mutta vain 0,06 kertaa Auringon massa, joten sillä on liian vähän massaa sytyttääkseen lämpöydinreaktiot, joissa tavalliset tähdet loistavat. Se kuitenkin säteilee lämpöä, joka vapautuu sen hitaasta painovoiman supistumisestaan ja loistaa himmeästi punertavana.
Tähtitieteilijät pystyivät määrittämään kiekon rakeiden olevan millimetrin tai enemmän.
'ALMA on tehokas uusi työkalu planeettajärjestelmän muodostumisen mysteerien ratkaisemiseen', sanoi Leonardo Testi ESO:sta, tutkimusryhmän jäsen. 'Tämän kokeileminen edellisen sukupolven kaukoputkella olisi vaatinut lähes kuukauden havainnointia - käytännössä mahdottoman kauan. Mutta käyttämällä vain neljännestä ALMAn lopullisesta antennijoukosta, pystyimme tekemään sen alle tunnissa! hän sanoi.
Kun ALMA on valmis, tiimi toivoo voivansa kääntää kaukoputken uudelleen kohti Rho-Oph 102:ta ja muita vastaavia kohteita.
'Pystymme pian havaitsemaan pienten hiukkasten läsnäolon levyissä', sanoi Ricci, 'vaan kartoittaa, kuinka ne leviävät ympyränmuotoisen kiekon poikki ja kuinka ne ovat vuorovaikutuksessa kaasun kanssa, jonka olemme myös havainneet levyltä. . Tämä auttaa meitä ymmärtämään paremmin, kuinka planeetat syntyvät.'
Lähde: ETTÄ