Astronomové poprvé pozorovali disk kolem hvězdy v cizí galaxii

„Když jsem v datech získaných radioteleskopem ALMA poprvé spatřila důkazy svědčící o rotující struktuře, nemohla jsem uvěřit, že jsme objevili první extragalaktický akreční disk [u mladé hvězdy] . Byl to výjimečný okamžik,“ říká Anna McLeod (Durham University, UK), hlavní autorka studie publikované v časopise Nature. „Víme, že takové disky mají zásadní význam pro vývoj hvězd a planet v naší Galaxii, ale zde poprvé máme v rukou přímý důkaz svědčící o stejném procesu probíhajícím v jiné galaxii.“

Tato studie navazuje na pozorování získaná dalekohledem VLT  (Very Large Telescope) a přístrojem MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), na kterých se podařilo identifikovat výtrysk (jet) hmoty proudící ze vznikající hvězdy s označením HH 1177 ukryté hluboko v hustých oblacích plynu ve Velkém Magellanově oblaku. „Objevili jsme výtrysk vycházející z této mladé hmotné hvězdy a přítomnost takového útvaru je považována za důkaz probíhající akrece z okolního disku,“ vysvětluje Anna McLeod. Aby však vědecký tým potvrdil, že se v systému disk skutečně nachází, bylo potřeba změřit pohyb hustého plynu v okolí hvězdy.

Hmota, přitahovaná k rodící se hvězdě, na ni nemůže padat přímo, ale zformuje se do zploštělého rotujícího disku. Blíže ke středu disk rotuje rychleji a rozdíl v rychlosti pohybu hmoty je pro astronomy důkazem, že se jedná o akreční disk.

„Vlnová délka elektromagnetického záření se mění v závislosti na tom, jak rychle se vyzařující plyn pohybuje ve směru k nám nebo od nás,“ vysvětluje spoluautor studie Jonathan Henshaw (Liverpool John Moores University, UK). „Velmi podobný jev všichni známe: když kolem vás projede sanitka se zapnutou sirénou, náhle se změní výška tónu – frekvence se sníží.“

Podrobná měření frekvencí provedená pomocí  ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) umožnila vědcům rozpoznat charakteristickou rotaci a potvrdila tak detekci prvního disku kolem extragalaktické mladé hvězdy.

Hmotné hvězdy, jako je HH 1177, vznikají rychleji a žijí mnohem kratší dobu než hvězdy s nízkou hmotností, podobné našemu Slunci. V naší galaxii je pozorování těchto hmotných hvězd obtížné. V době formování disku jsou často ještě zahaleny oblaky prachu v zárodečné mlhovině, ze které hvězda vzniká. Ve Velkém Magellanově oblaku, galaxii vzdálené asi 160 000 světelných let, se však hmota, z níž se rodí nové hvězdy, zásadně liší od materiálu v Mléčné dráze. Díky nižšímu obsahu prachu protohvězda HH 1177 již není zahalena do svého zárodečného kokonu a astronomům se tak nabízí nerušený, i když vzdálený pohled na procesy doprovázející formování hvězdy a planet.

„Také pokud jde o astronomické přístroje žijeme v éře rychlého technologického pokroku,“ dodává Anna McLeod. "Možnost studovat jak vznikají hvězdy v tak neuvěřitelných vzdálenostech – dokonce v jiné galaxii, je velmi vzrušující.“

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku: „A likely Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star“, který byl zveřejněn v časopise Nature (doi: 10.1038/s41586-023-06790-2). Disk byl objeven v oblasti Velkého Magellanova oblaku známé pod označením LHA 120-N 180B, která byla představena také v jedné ze starších tiskových zpráv ESO („Bublání mladých hvězd“, eso1903).

Složení týmu: A. F. McLeod (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, UK; Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, University of Durham, UK), P. D. Klaassen (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, UK), M. Reiter (Department of Physics and Astronomy, Rice University, USA), J. Henshaw (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, UK; Max Planck Institute for Astronomy, Německo), R. Kuiper (Faculty of Physics, University of Duisburg-Essen, Německo) a A. Ginsburg (Department of Astronomy, University of Florida, USA).

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), NSTC (National Science and Technology Council, Taiwan), 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, testování a provoz teleskopu ALMA.  

Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ve prospěch všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících otázek a šíření zájmu o astronomii, a podporujeme mezinárodní spolupráci v oblasti astronomie. ESO byla založena jako mezivládní organizace v roce 1962 a dnes ji podporuje 16 členských států (Belgie, Česká republika, Dánsko, Francie, Finsko, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Polsko, Portugalsko, Rakousko, Spojené království, Španělsko, Švédsko a Švýcarsko), hostitelský stát Chile a Austrálie jako strategický partner. Sídlo ESO a její návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází nedaleko německého Mnichova, zatímco chilská poušť Atacama, nádherné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, hostí naše dalekohledy. ESO provozuje tři pozorovací stanoviště: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Paranalu provozuje ESO Very Large Telescope a jeho interferometr VLTI, jakož i přehlídkové dalekohledy, jako je VISTA. Na Paranalu bude ESO také hostit a provozovat soustavu Čerenkovových teleskopů (Cherenkov Telescope Array South), největší a nejcitlivější observatoř pro gama záření na světě. Spolu s mezinárodními partnery provozuje ESO na Chajnantoru zařízení ALMA, které pozoruje oblohu v milimetrovém a submilimetrovém pásmu. Na Cerro Armazones poblíž Paranalu budujeme „největší oko upřené k nebi“ – Extremely Large Telescope. Z našich kanceláří v Santiagu v Chile podporujeme naše operace v zemi a spolupracujeme s chilskými partnery a společností.

Odkazy

• vědecký článek
• snímky teleskopu ALMA 
• pro novináře: tiskové zprávy pod embargem ve vašem jazyce (REGISTRACE)
• pro vědce: váš článek v tiskové zprávě ESO

Kontakty

Anežka Srbljanovic; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR; Email: eson-czech@eso.org

Jiří Srba; překlad; Email: eson-czech@eso.org

Anna McLeod; Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University; Durham, UK; Tel.: +44 191 334 3789; Email: anna.mcleod@durham.ac.uk

Jonathan Henshaw; Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University; Liverpool, UK; Email: J.D.Henshaw@ljmu.ac.uk

Bárbara Ferreira; ESO Media Manager; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6670; Mobil: +49 151 241 664 00; Email: press@eso.org

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva Evropské jižní observatoře (ESO2318, 29. listopadu 2023)