Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Spirálovitá struktura disku potvrzuje vznik planet

Spirálovitá struktura disku potvrzuje vznik planet

Umělecké ztvárnění spirální struktury disku kolem hvězdy Elias 2-27
Autor: Institute of Astronomy - Amanda Smith & Farzana Meru

Skupina astrofyziků na University of Cambridge, jejíž vedoucími byli Farzana Meru a Attila Juhász, použila teoretické modely k určení původu nápadných velkorozměrových spirálních útvarů obklopujících blízkou hvězdu. Mladé hvězdy jsou obklopeny hustými protoplanetárními disky z plynů a prachu a uvnitř těchto disků vznikají planety. Jak planety vznikají, je obtížné určit na základě samotných pozorování, neboť z našeho pohledu jsou přesné detaily procesu ukryté.

V uplynulém roce astronomové použili mimořádně citlivý radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimeter Array), umístěný v Chile k pozorování mladé hvězdy Elias 2-27, staré pouhý jeden milión roků. Pozorování vedla přímo k rozlišení disku kolem mladé hvězdy a ukázala něco velmi překvapujícího – spíše než existenci hladkého disku obrázek ukázal dvě nápadná spirální ramena, každé rozvinuté do délky přibližně desetkrát větší, než je vzdálenost mezi Sluncem a Neptunem v naší Sluneční soustavě.

Tato obdivuhodná pozorování hvězdy Elias 2-27 okamžitě zažehla četné diskuse v našem vědeckém týmu o tom, co mohlo způsobit vznik spirálních ramen,“ říká Farzana Meru z Institute of Astronomy. Farzana Meru a její spolupracovníci diskutovali o použití teoretických modelů k výzkumu, co se může dít v okolí hvězdy Elias 2-27.

Nicméně to nebyl tak snadný úkol. Výzkum zahrnoval uskutečnění mnoha počítačových simulací k vyřešení složitých výpočtů, jak plyn obíhá v disku a jak je zahříván zářením centrální hvězdy. „Provedení simulací by zabralo tisíce hodin na vašich průměrných přenosných počítačích, ale naštěstí jsme byli schopni použít vyhrazené superpočítače a několik chytrých triků k urychlení výpočtů,“ říká Attila Juhász, rovněž z Institute of Astronomy.

Snímek z počítačové simulace protoplanetárního disku se vznikající planetou Autor: Institute of Astronomy - Farzana Meru
Snímek z počítačové simulace protoplanetárního disku se vznikající planetou
Autor: Institute of Astronomy - Farzana Meru
Farzana Meru se svými spolupracovníky ukázala dvě možnosti původu spirálních struktur; obě mají bezprostřední důsledky. První je, že disk kolem hvězdy Elias 2-27 může být tak hmotný, že jeho vlastní gravitace přirozeně způsobuje vytváření spirál. Tyto disky nikdy nebyly pozorované dříve a Elias 2-27 může být prvním takovým pozorováním. Nicméně astronomové objevili, že spirály mohou být vytvořeny i jiným způsobem – působením planet ve vnější části disku.

Za prvé jsme byli poněkud zklamáni zjištěním, že žádný jednoduchý mechanismus nebyl schopen vytvořit spirální strukturu,“ říká John Ilee, spoluautor studie. „Ale potom jsme objevili, že hmotnost planety požadovaná k vytváření spirál byla obrovská – téměř 10 hmotností planety Jupiter – a že bylo velmi nepravděpodobné, aby tradiční metody vzniku planet byly schopny vytvořit takto hmotný objekt.“

Tyto „tradiční metody“ vzniku planet vyžadují pomalé pozvolné kolize a srážky malinkých prachových zrníček uvnitř disku. Slepením dostatečného množství prachových zrníček do podoby oblázků, následně do velkých balvanů, a jak proces pokračuje, nakonec se zformují objekty velikosti planet postupným procesem známým jako akrece.

Mladá hvězda Elias 2-27 prostě neměla dostatek času k vytvoření planet požadované hmotnosti prostřednictvím klasické akrece,“ říká Farzana Meru. „Jedna z možností vytvoření takové planety tak rychle by byla, že určitá oblast disku se smršťuje v důsledku gravitačního hroucení a vytváří tímto způsobem jednu nebo více planet.“

Zdá se, že za vysvětlením spirál u hvězdy Elias 2-27 může být vznik planet prostřednictvím procesu, který se dříve zdál být vzácný.

Vědecký článek byl publikován v The Astrophysical Journal Letters.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] ast.cam.ac.uk
[2] aasnova.org

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Vznik planety, Hvězda Elias 2-27, Akrece


21. vesmírný týden 2022

21. vesmírný týden 2022

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 23. 5. do 29. 5. 2022. Měsíc bude vidět mezi poslední čtvrtí a novem na ranní obloze. Přidá se tak k ranní přehlídce planet viditelných okem. Slunce pokračuje ve zvýšené aktivitě doprovázené zajímavými skvrnami. Kosmická loď Starliner konečně plní svou bezpilotní zkušební misi a úspěšně zakotvila u ISS. Solar Orbiter pořídil opravdu mimořádně detailní záběry Slunce. Před 60 lety se v lodi Mercury-Aurora 7 vydal na druhý balistický let Američan Malcolm Scott Carpenter.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Carina a sopka

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2022 získal snímek „Carina a sopka“, jehož autorem je Lukáš Veselý Mlhovina Carina, sopečný ostrov La Palma i samotný kráter vulkánu Cumbre Vieja, to vše se vešlo vítězi dubnového kola soutěže Česká astrofotografie měsíce do jednoho fotografického

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Kometa C/2017 K2 (PANSTARRS)

Snímek komety C/2017 K2 (PANSTARRS) v souhvězdí Hadonoše. Rozměry obrázku jsou 20 x 20 obloukových minut, sever je nahoře, východ vlevo. Vzdálenost od Země byla 2.263 au, od Slunce 3.068 au. Rušila vysoká oblačnost.

Další informace »