یک مطالعه انقلابی اسرار تولد سیارات در اطراف ده ها ستاره را فاش می کند

کریستین گینسکی، مدرس دانشگاه گالوی، ایرلند و نویسنده اصلی یکی از سه مقاله جدید که امروز در Astronomy & Astrophysics منتشر شد، می‌گوید: «این واقعاً یک تغییر بازی در زمینه مطالعاتی ما است. ما از مطالعه فشرده منظومه‌های ستاره‌ای منفرد به این بررسی عظیم از کل مناطق ستاره‌زایی رسیده‌ایم.»

تا به امروز، بیش از 5000 سیاره در حال چرخش به دور ستارگانی غیر از خورشید کشف شده اند که اغلب در منظومه هایی بسیار متفاوت از منظومه شمسی ما هستند. برای درک اینکه کجا و چگونه این تنوع پدید می آید، ستاره شناسان باید دیسک های غنی از غبار و گاز را که ستاره های جوان را احاطه کرده اند، مشاهده کنند. آنها به بهترین وجه در ابرهای گازی عظیم یافت می شوند، جایی که خود ستاره ها تشکیل می شوند.

مانند سیستم‌های سیاره‌ای بالغ، تصاویر جدید تنوع فوق‌العاده دیسک‌های سیاره‌ساز را نشان می‌دهند. جینسکی می‌گوید: «برخی از این دیسک‌ها بازوهای مارپیچی عظیمی را نشان می‌دهند که احتمالاً توسط باله پیچیده سیارات در حال چرخش هدایت می‌شوند. آنتونیو گاروفی، ستاره شناس در رصدخانه اخترفیزیکی Arcetri، موسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا (INAF) می‌افزاید: «بقیه حلقه‌ها و حفره‌های بزرگی را نشان می‌دهند که توسط شکل‌گیری سیاره‌ها حک شده‌اند، در حالی که برخی دیگر در میان این همه هجوم فعالیت‌ها صاف و تقریباً خفته به نظر می‌رسند». نویسنده اصلی یکی از مقالات

این تیم در مجموع 86 ستاره را در سه منطقه ستاره‌زایی مختلف کهکشان ما مورد مطالعه قرار دادند: ثور و آفتاب‌پرست I، هر دو در فاصله 600 سال نوری از زمین، و شکارچی، ابری غنی از گاز در فاصله 1600 سال نوری از زمین که شناخته شده است. to زادگاه چندین ستاره بزرگتر از خورشید است. این مشاهدات توسط یک تیم بزرگ بین المللی شامل دانشمندانی از بیش از 10 کشور جمع آوری شد.

تیم توانست چندین بینش کلیدی را از مجموعه داده به دست آورد. به عنوان مثال، در جبار، آنها دریافتند که ستارگان در گروه‌های دو نفره یا بیشتر احتمال کمتری دارد که دیسک‌های بزرگ سیاره‌ساز داشته باشند. با توجه به اینکه برخلاف خورشید ما، اکثر ستاره های کهکشان ما دارای ماهواره هستند، این نتیجه قابل توجهی است. علاوه بر این، ظاهر نامنظم دیسک‌ها در این منطقه، احتمال وجود سیارات عظیم را در درون آنها نشان می‌دهد که می‌تواند باعث اعوجاج و ناهماهنگی دیسک‌ها شود.

در حالی که دیسک‌های تشکیل‌دهنده سیاره می‌توانند تا فواصل صدها برابر بیشتر از فاصله بین زمین و خورشید گسترش یابند، مکان آن‌ها در فاصله چند صد سال نوری از ما باعث می‌شود مانند سوزن‌های ریز در آسمان شب به نظر برسند. برای مشاهده دیسک‌ها، این تیم از ابزار پیشرفته بررسی سیاره فراخورشیدی با کنتراست طیفی-پلاریمتریک پیشرفته (SPHERE) نصب شده بر روی VLT ESO استفاده کرد. سیستم اپتیک تطبیقی ​​بسیار پیشرفته SPHERE اثرات آشفته جو زمین را تصحیح می کند و تصاویر واضحی از دیسک ها به دست می دهد. این بدان معناست که تیم قادر به تصویربرداری از دیسک‌های اطراف ستارگان با جرم کمتر از نیمی از جرم خورشید است که معمولاً برای اکثر ابزارهای موجود امروزی بسیار ضعیف هستند. داده های اضافی برای این مطالعه با استفاده از ابزار X-shooter VLT به دست آمد که به اخترشناسان اجازه داد تا تعیین کنند ستاره ها چقدر جوان و چقدر جرم دارند. از سوی دیگر، آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما بزرگ (ALMA)، که ESO در آن شریک است، به تیم کمک کرد تا در مورد میزان گرد و غبار اطراف برخی از ستاره‌ها بیشتر بفهمند.

با پیشرفت فناوری، این تیم امیدوار است که حتی عمیق‌تر به قلب سیستم‌های تشکیل‌دهنده سیاره نفوذ کند. به عنوان مثال، آینه بزرگ 39 متری در تلسکوپ بسیار بزرگ ESO (ELT)، به تیم اجازه می دهد تا درونی ترین مناطق اطراف ستارگان جوان را که در آن سیارات سنگی مانند ما می توانند تشکیل شوند، مطالعه کنند.

در حال حاضر، این تصاویر دیدنی گنجینه ای از داده ها را در اختیار محققان قرار می دهد تا به کشف اسرار شکل گیری سیاره کمک کند. پر گونار والگورد، دانشجوی دکترا در دانشگاه آمستردام در هلند، در پایان می‌گوید: «تقریباً شاعرانه است که فرآیندهایی که آغاز سفر به سمت شکل‌گیری سیاره و در نهایت حیات در منظومه شمسی خودمان را نشان می‌دهند، باید بسیار زیبا باشند. هدایت مطالعه Orion Valegård که همچنین یک معلم پاره وقت در مدرسه بین المللی Hilversum در هلند است، امیدوار است که این تصاویر الهام بخش دانش آموزانش باشد تا در آینده دانشمند شوند.