Přístroj SPHERE zachytil fantastickou kolekci disků kolem mladých hvězd

Přístroj SPHERE, který pracuje ve spojení s dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope) v Chile, astronomům umožňuje zaclonit světlo centrální hvězdy a získat tak čistší pohled do jejího okolí. Uvedená kolekce snímků pořízených pomocí SPHERE je však pouhým vzorkem ze široké palety prachových disků, jaké u blízkých hvězd astronomové nacházejí.

Disky se zásadně liší co do velikosti a tvaru – některé obsahují jasné nebo tmavé prstence, jiné dokonce připomínají hamburger. Značně různorodý je také jejich vzhled způsobený různou orientací vůči pozorovateli – od kruhových až po úzké protáhlé doutníkovité útvary (vznikající v případech, kdy disk pozorujeme skoro zboku).

Primárním úkolem přístroje SPHERE je prostřednictvím přímého zobrazení (direct imaging) objevovat a zkoumat obří extrasolární planety obíhající kolem nedalekých hvězd. SPHERE je však v současnosti také jedním z nejlepších existujících nástrojů, který je schopen pořizovat záběry disků kolem mladých hvězd – oblastí, kde se mohou formovat nové planety. Jejich studium je zásadní pro pochopení spojení mezi vlastnostmi disků a vznikem/přítomností planet.

Zde prezentované příklady pocházejí z rozsáhlého vzorku zkoumajícího hvězdy typu T Tauri (T Tauri stars), což je skupina velmi mladých hvězd (starých méně než 10 milionů let), které mění svoji jasnost. Disky kolem těchto hvězd obsahují plyn, prach a také planetesimály – stavební bloky planet, a představují tak velmi ranou fázi evoluce planetárního systému. 

Snímky tedy zachycují, jak mohla v raných fázích svého formování, tedy před více než čtyřmi miliardami let, vypadat i naše Sluneční soustava.

Většina z prezentovaných záběrů byla pořízena v rámci přehlídky DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE). Vzdálenost jednotlivých objektů se pohybovala mezi 230 a 550 světelnými roky od Slunce. Pro srovnání, průměr naší Galaxie je asi 100 tisíc světelných let. Tyto hvězdy jsou tak z kosmického hlediska relativně nedaleko od nás. I tak je velmi náročné získat kvalitní snímky zachycující slabou rozptýlenou záři disků, jelikož jsou přezářeny intenzivním světlem své mateřské hvězdy.

Další nové pozorování pomocí přístroje SPHERE přineslo objev bokem orientovaného disku u hvězdy GSC 07396-00759, který byl nalezen v rámci přehlídky SHINE (SpHere INfrared survey for Exoplanets). Tato červená hvězda je součástí systému několika hvězd a byla obsažena i ve vzorku přehlídky DARTTS-S. Tento disk zcela nečekaně vypadá mnohem vyvinutější, než na prach bohatý útvar kolem stejně staré hvězdy typu T Tauri, která je součástí téhož systému. Záhadný rozdíl v časovém měřítku evoluce disků u hvězd stejného stáří je dalším důvodem, proč by astronomové rádi věděli více o discích a jejich vlastnostech.

Astronomové využívají přístroj SPHERE k pořízení mnoha dalších působivých záběrů stejně jako ke studiu interakce planet s diskem, orbitálních pohybů v systémech a evoluce disků.

Nové výsledky získané pomocí SPHERE v kombinaci s daty z jiných teleskopů, jako je třeba ALMA, představují pro astronomy revoluci v chápání okolí mladých hvězd a komplexních mechanismů vedoucích ke zrodu planet.

Poznámky

Snímky disků kolem hvězd typu T Tauri byly prezentovány v článku “Disks Around T Tauri Stars With SPHERE (DARTTS-S) I: SPHERE / IRDIS Polarimetric Imaging of 8 Prominent T Tauri Disks” autorů H. Avenhaus a kol., který byl zveřejněn ve vědeckém časopise Astrophysical Journal.

Objev bokem orientovaného disku byl oznámen v článku “A new disk discovered with VLT/SPHERE around the M star GSC 07396-00759” autorů E. Sissa a kol., který byl publikován ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics.

Složení prvního týmu: Henning Avenhaus (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo; ETH Zurich, Institute for Particle Physics and Astrophysics, Zurich, Švýcarsko; Universidad de Chile, Santiago, Chile), Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Institute for Particle Physics and Astrophysics, Zurich, Švýcarsko; National Center of Competence in Research “PlanetS”), Antonio Garufi (Universidad Autonónoma de Madrid, Madrid, Španělsko), Sebastian Perez (Universidad de Chile, Santiago, Chile; Millennium Nucleus Protoplanetary Disks Santiago, Chile), Simon Casassus (Universidad de Chile, Santiago, Chile; Millennium Nucleus Protoplanetary Disks Santiago, Chile), Christophe Pinte (Monash University, Clayton, Austrálie; Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie), Gesa H.-M. Bertrang (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Claudio Caceres (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile), Myriam Benisty (Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía, CNRS/INSU; Universidad de Chile, Santiago, Chile; Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie) a Carsten Dominik (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, Nizozemí).

Složení druhého týmu: E. Sissa (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Itálie), J. Olofsson (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo; Universidad de Valparaíso, Valparaíso, Chile), A. Vigan (Aix-Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Marseille, Francie), J.C. Augereau (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie) , V. D’Orazi (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Itálie), S. Desidera (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Itálie), R. Gratton (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Itálie), M. Langlois (Aix-Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille Marseille, Francie; CRAL, CNRS, Université de Lyon, Ecole Normale Suprieure de Lyon, Francie), E. Rigliaco (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Itálie), A. Boccaletti (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, Francie), Q. Kral (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, Francie; Institute of Astronomy, University of Cambridge, Cambridge, UK), C. Lazzoni (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Itálie; Universitá di Padova, Padova, Itálie), D. Mesa (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Itálie; University of Atacama, Copiapo, Chile), S. Messina (INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania, Catania, Itálie), E. Sezestre (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie), P. Thébault (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, Francie), A. Zurlo (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile; Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomia, CNRS/INSU; Universidad de Chile, Santiago, Chile; INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Itálie), T. Bhowmik (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie), M. Bonnefoy (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France), G. Chauvin (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, France; Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), M. Feldt (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo), J. Hagelberg (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie), A.-M. Lagrange (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie), M. Janson (Stockholm University, Stockholm, Švédsko; Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo), A.-L. Maire (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo), F. Ménard (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie), J. Schlieder (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, USA; Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo), T. Schmidt (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie), J. Szulági (Institute for Particle Physics and Astrophysics, ETH Zurich, Zurich, Switzerland; Institute for Computational Science, University of Zurich, Zurich, Švýcarsko), E. Stadler (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie), D. Maurel (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie), A. Deboulbé (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie), P. Feautrier (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Francie), J. Ramos (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo) a R. Rigal (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, Amsterdam, Nizozemí).

Další informace

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace v Evropě, která v současnosti provozuje nejproduktivnějších pozemní astronomické observatoře světa. ESO má 15 členských států: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, 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 Velmi velký dalekohled VLT 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 (Extremely Large Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• vědecký článek (Avenhaus a kol.)
• vědecký článek (Sissa a kol.)
• konsorcium SPHERE
• snímky dalekohledu VLT
• snímky přístroje SPHERE

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

Henning Avenhaus; Max Planck Institute for Astronomy; Heidelberg, Germany; Email: havenhaus@gmail.com

Elena Sissa; INAF - Astronomical Observatory of Padova; Padova, Italy; Email: elena.sissa@inaf.it

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