Související stránky k článku Složité organické molekuly v mladém hvězdném systému

Kosmická sonda NASA s názvem Dawn objevila důkazy přítomnosti organických látek na povrchu trpasličí planety Ceres, největšího tělesa v hlavním pásu asteroidů mezi planetami Mars a Jupiter. Vědci využili data z mapovacího spektrometru VIR (Visible and Infra-Red spectrometer), který pracuje v oboru viditelného světla a infračerveného záření. Spektrometr detekoval organické látky uvnitř a v okolí kráteru nazvaného Ernutet na severní polokouli tělesa. Organické molekuly jsou z vědeckého hlediska důležité, protože jsou nezbytnou – i když ne dostačující – součástí života na Zemi.

Astronomové objevili protoplanetární disk kolem mladé hvězdy ležící ve Velkém Magellanově oblaku, malé galaxii sousedící s naší Galaxií. Disk, v němž probíhá tvorba planet, podobný těm, které známe z naší Galaxie, byl přitom v cizí galaxii zachycen vůbec poprvé. Záběry odhalují mladou hmotnou hvězdu, která stále roste, vtahuje hmotu ze svého okolí a vytváří rotující akreční disk. Pozorování byla provedena pomocí soustavy radioteleskopů ALMA pracující v Chile, jejímž evropským partnerem je ESO.

Díky mimořádné pozorovací kampani, na které se podílelo 12 pozemních i kosmických teleskopů včetně zařízení Evropské jižní observatoře ESO, se astronomům podařilo odhalit podivné chování pulsaru – kompaktního pozůstatku hmotné hvězdy s mimořádně rychlou rotací. Záhadný objekt je známý rychlými přechody mezi dvěma módy aktivity, což bylo až dosud pro astronomy nepochopitelné. Nyní však vědci objevili, že za toto podivné ‚přepínání‘ jsou zodpovědné náhlé krátkodobé emise hmoty z pulzaru.

12. 7. 2023 uplynul přesně rok od zveřejnění prvních plnohodnotných vědeckých fotografií z Webbova kosmického dalekohledu. U příležitosti tohoto prvního výročí byla publikována další dechberoucí fotografie. Je na ní zachycena Zemi nejbližší hvězdotvorná oblast v blízkosti hvězdy Rho Ophiuchi. Na první pohled se rozhodně jedná o jednu z vůbec nejpůsobivějších fotografií, které jsme za uplynulý rok díky JWST viděli.

Na tichomořském břehu Jižní Ameriky se do chilského vnitrozemí rozkládá vysokohorská poušť Atacama s unikátními podmínkami pro pozorování a fotografování nočního nebe. Ne náhodou zde proto mezivládní organizace zvaná Evropská jižní observatoř vybudovala a dále buduje hned několik pracovišť s největšími a vědecky nejproduktivnějšími astronomickými přístroji světa. Ovšem i mimo hledáčky těchto teleskopů, jen pouhýma očima, je možné na chilské obloze spatřit to, co málokde na světě. Jaké klenoty skrývá hvězdné nebe nad observatořemi Paranal, La Silla nebo ALMA? A jak je dokáží zachytit citlivé fotoaparáty? A jak vůbec tyto obří astronomické obrazy vznikají?

Zhruba 196 světelných let od Země v souhvězdí Hydry bychom nalezli pouhých 10 milionů let starou hvězdu TW Hydrae. Ta je terčem mnoha výzkumů, mohla by se totiž podobat Sluneční soustavě tak, jak vypadala před 4,6 miliardami lety. Obklopuje ji protoplanetární disk o průměru 440 AU, na kterém astronomové pozorují záhadné stíny.

Astronomové pracující s radioteleskopem ALMA a dalekohledem ESO/VLT objevili, že galaxie s intenzivní tvorbou hvězd v mladém vesmíru i jedna oblast s aktivní tvorbou hvězd v nedaleké galaxii obsahují mnohem větší podíl hmotných stálic, než je běžné v poklidnějších galaxiích. Tyto výsledky představují výzvu pro současné představy o vývoji galaxií a mění náš pohled na historii formování hvězd i tvorbu chemických prvků ve vesmíru.

V protoplanetárních discích astronomové často pozorují oxid uhelnatý. V posledních asi 10 letech se ale začalo ukazovat, že ho je tam méně, než by podle teorie mělo být. Za předpokladu, že byly původní studie správné, chybělo obrovské množství tohoto oxidu ve všech pozorováních protoplanetárních disků. Konkrétně z výzkumů vyplývalo, že množství této sloučeniny je v závislosti na jednotlivých případech třikrát až stokrát menší, než vědci očekávali.

Astronomové využili pozorování získaná pomocí radioteleskopu ALMA a dalekohledu ESO/VLT ke zkoumání procesů formování hvězd ve velmi vzdálené galaxii MACS1149-JD1. Podařilo se jim prokázat, že hvězdy v této galaxii začaly vznikat v nečekaně rané fázi vývoje vesmíru, pouhých 250 milionů let po velkém třesku. Sledovaná galaxie je nejvzdálenějším objektem, jaký byl kdy pozorován pomocí ALMA i VLT, a získaná data představují detekci kyslíku na dosud největší kosmologickou vzdálenost. Výsledky byly publikovány 17. května 2018 v prestižním vědeckém časopise Nature.

Planety se rodí z vířících disků prachu a plynů, které obklopují mladou hvězdu, avšak není jasné, jak prachová zrníčka mohou růst do větších objektů dříve, než po spirále spadnou na hvězdu. Klíčovým krokem v informacích o nových planetách by mohly být nové teoretické modely protoplanetárních disků, vyvinuté astrofyziky z centra RIKEN a jejich dvěma spolupracovníky, které vysvětlují, jak prach v disku překonává tendenci driftovat směrem na hvězdu.

Pozorování provedená pomocí radioteleskopu ALMA a kosmické sondy Rosetta odhalila přítomnost chlormetanu (molekuly známé také pod názvem Freon-40) v plynu vyskytujícím se v okolí mladé hvězdy i kometárního jádra. Sloučeniny halogenů běžně vznikají při organických procesech na Zemi. Poprvé se však zástupce této skupiny podařilo detekovat i v mezihvězdném prostoru. Objev naznačuje, že tyto molekuly by nemusely být tak dobrými indikátory života, jak se dříve myslelo, ale naopak by mohly být důležitou součástí hmoty, ze které se rodí planety. Výsledek, který byl publikován ve vědeckém časopise Nature Astronomy, poukazuje na náročnost pátrání po chemických indikátorech přítomnosti života mimo planetu Zemi.

Astronomové za pomoci Hubbleova dalekohledu nalezli protoplanetu během intenzivního, „násilného” procesu nazvaného nestabilita disku. V této fázi protoplanetární disk obklopující hvězdu chladne a vlivem gravitace je rozdělen na jednu nebo více planet. Vědci dlouhou dobu hledali jasný důkaz tohoto procesu, kterým by se mohla stát protoplaneta AB Aurigae b, kterou pozoroval Hubbleův dalekohled.

Astronomové vůbec poprvé objevili způsob, jak zjistit chemické složení exokomet kroužících ve velkém počtu v blízkých planetárních soustavách, a to využitím srovnání nového modelu produkce plynů na základě nedávných nových dat z pozorování pomocí observatoře ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

Astronomové nalezli první přímý důkaz, že skupiny hvězd mohou roztrhat své protoplanetární disky, zprohýbat je a vytvořit v nich systém skloněných prstenců. Nový výzkum naznačuje, že v těchto nakloněných prstencích v deformovaných discích kolem vícenásobných hvězdných systémů se mohou zformovat exotické planety připomínající Tatooine ze ságy Star Wars. Uvedené výsledky byly získány na základě pozorování dalekohledem ESO/VLT a radioteleskopem ALMA.

Nová budova ALMA Residencia, která je součástí Operačního střediska ALMA (ALMA Operations Support Facility), byla předána do užívání zástupcům Společné observatoře ALMA (Joint ALMA Observatory). Slavnostního setkání se zúčastnilo vedení observatoře ALMA a trojice zástupců participujících institucí – ESO, NAOJ a NRAO. Přítomni byli také architekti, kteří novou budovu navrhli. Budova ALMA Residencia je posledním významným stavebním příspěvkem ESO do projektu ALMA.

Pozorování provedená dalekohledem ESO/VLT odhalila neklamné známky zrodu planetárního systému. Kolem mladé hvězdy AB Aurigae se nachází hustý disk plynu a prachu s nápadnou spirálovitou strukturou. V něm astronomové nalezli poruchu označovanou jako ‚twist‘, která může prozrazovat polohu vznikající planety. Tento útvar by mohl představovat první přímo pozorovaný doklad o procesu formování planety.

Tím vedcov z USA a Taiwanu zachytil prvý jasný obrázok mladej hviezdy obklopenej akrečným diskom. Vo svojom článku publikovanom v časopise Science Advances tím opisuje, ako bol tento obraz zachytený a ďalšie podrobnosti.

Pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) v Chile astronomové vůbec poprvé pozorovali deformovaný disk kolem velmi mladé protohvězdy, která vznikla teprve před několika desítkami tisíc let. Z uvedeného vyplývá, že vychýlení planetárních drah v četných planetárních soustavách (včetně naší) může být způsobeno deformacemi disku, z kterého se později zformují planety, již v počátcích jeho existence.

Když se řekne ‚exploze hvězdy‘, máme většinou na mysli výbuch supernovy, který představuje velmi působivou závěrečnou fázi vývoje hmotné hvězdy. Nová pozorování získaná pomocí radioteleskopu ALMA však přináší pohled na hvězdné exploze v úplně opačné fázi života stálice – během jejího zrodu. Při průzkumu pozůstatků dramatického raného vývoje skupiny hmotných hvězd astronomové získali tyto působivé záběry, které dokládají, že i vznik hvězd může být dynamickým a explozivním procesem.

Astronomové identifikovali mladou hvězdu se čtyřmi planetami velikosti Jupitera a Saturnu, které kolem ní obíhají. Je to vůbec první případ, kdy byly objeveny tak hmotné planety u tak mladé hvězdy. Tato soustava také představuje nový rekord pro nejextrémnější rozpětí doposud pozorovaných drah: nejvzdálenější planeta je více než 1000× dále od hvězdy než nejbližší planeta, což vyvolává zajímavou otázku, jak vůbec mohla taková soustava vzniknout. Pro zajímavost: Pluto je ve Sluneční soustavě jenom 102× dále než Merkur.