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


48. vesmírný týden 2020

48. vesmírný týden 2020

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 23. 11. do 29. 11. 2020. Měsíc po první čtvrti dorůstá k úplňku. Večer jsou nízko nad jihozápadem Jupiter a Saturn, během noci stoupá vysoko Mars. Ráno je relativně nízko jasná Venuše. Aktivita Slunce je zvýšená, na povrchu stále najdeme skvrny. Ráno můžeme na ještě bezměsíčné obloze pozorovat kometu M3 ATLAS a loučíme se s kometou S3 Erasmus. Meteory z roje Leonid doplnil velký bolid, který skončil nad Alpami. Kosmická loď Crew Dragon úspěšně dorazila k ISS se čtyřčlennou posádkou. Z úspěšných startů vyčnívá neúspěch rakety Vega. Očekáváme start čínské sondy k Měsíci. Připomínáme výročí 170 let objevu Saturnova prstence C a 410 let objevu mlhoviny M42 v Orionu.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Mars

  Titul Česká astrofotografie měsíce za říjen 2020 získal snímek „Mars“, jehož autorem je Jakub Dobeš   Jistě si jej v říjnu každý všiml. Putoval s námi nocí jako velmi jasný objekt, zvečera vycházející na východě, aby se nám přes jih přenesl až k západu, kde se nám

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Hviezdokopy Chí a h Per

Další informace »