Εντοπίστηκαν χιόνια σε ένα… άστρο! Stellar Outburst Brings Water Snow Line Into View

Καλλιτεχνική απεικόνιση του άστρου V883 Orionis και του δίσκου ύλης που έχει σχηματιστεί γύρω από αυτόν. Στο εσωτερικό του δίσκου διακρίνεται η σκοτεινή παγωμένη περιοχή την οποία παρατήρησαν οι ερευνητές του Πρίνστον. Astronomers using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) telescope have taken the first-ever image of a water snow-line within a protoplanetary disc. This artist’s impression of the water snowline around the young star V883 Orionis, as detected with ALMA. Credit: A. Angelich (NRAO/AUI/NSF)/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Ερευνητική ομάδα στις ΗΠΑ κατάφερε να παρατηρήσει απευθείας μια περιοχή μόνιμης…χιονοκάλυψης σε ένα αστρικό δίσκο. Είναι η πρώτη φορά που επιτυγχάνεται απευθείας παρατήρηση αυτού του κοσμικού φαινομένου το οποίο σύμφωνα με τους ειδικούς παίζει κρίσιμο ρόλο στον σχηματισμό πλανητών.

Τα αστρικά χιόνια

This illustration shows how the outburst of the young star V883 Orionis has displaced the water snowline much further out from the star, and rendered it detectable with ALMA. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Cieza

Είναι γνωστό ότι γύρω από τα νεογέννητα άστρα σχηματίζονται δίσκοι ύλης και οι διεργασίες σε αυτόν τον δίσκο οδηγούν στον σχηματισμό πλανητών και άλλων διαστημικών αντικειμένων και σωμάτων όπως οι κομήτες. Οι επιστήμονες με βάση τις μέχρι σήμερα παρατηρήσεις σε αστρικούς δίσκους είχαν οδηγηθεί εδώ και αρκετά χρόνια στην εκτίμηση ότι οι αστρικοί δίσκοι εμπεριέχουν και μια περιοχή στην οποία επικρατούν χαμηλές θερμοκρασίες και άλλες «εξωτικές» συνθήκες.

Οι ειδικοί μάλιστα έχουν παρομοιάσει αυτή την περιοχή με τα σημεία μόνιμης χιονοκάλυψης που υπάρχουν στα όρη της Γης. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η περιοχή βρίσκεται περίπου στο κέντρο του δίσκου ύλης και σχετικά κοντά στο άστρο. Εκτιμούν ότι στο εσωτερικό αυτής της περιοχής το νερό εξατμίζεται γεγονός που βοηθά στον σχηματισμό μικρών βραχωδών πλανητών σαν τον Άρη και τη Γη. Θεωρούν επίσης ότι στις παρυφές αυτής της περιοχής το νερό μετατρέπεται σε.. χιόνια και πάγους η παρουσία των οποίων επιτρέπει την ταχεία και μαζική δημιουργία χιονόμπαλων, κομητών και διαφόρων άλλων υλικών τα οποία βοηθούν στον σχηματισμό μεγάλων πλανητών αερίων όπως ο Δίας και ο Κρόνος.

Η παρατήρηση

This image of the planet-forming disc around the young star V883 Orionis was obtained by ALMA in long-baseline mode. This star is currently in outburst, which has pushed the water snow line further from the star and allowed it to be detected for the first time. The dark ring midway through the disc is the water snowline, the point from the star where the temperature and pressure dip low enough for water ice to form. The orbits of the planet Neptune and dwarf planet Pluto in our Solar System are shown for scale. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Cieza

Σε απόσταση 1.350 ετών στον αστερισμό του Ορίωνα βρίσκεται το V883 Orionis, ένα νεογέννητο άστρο γύρω από το οποίο έχει σχηματιστεί ένας δίσκος ύλης. Ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου Πρίνστον κατάφερε να εντοπίσει και να παρατηρήσει την επίμαχη περιοχή στον δίσκο του άστρου κάτι που συμβαίνει για πρώτη φορά. Η ανακάλυψη πραγματοποιήθηκε με την βοήθεια της συστοιχίας ραδιοτηλεσκοπίων ALMA που βρίσκεται στην έρημο Ατακάμα στη Χιλή. Όπως αναφέρουν στο άρθρο τους στην επιθεώρηση «Nature» η παρατήρηση της περιοχής επετεύχθη χάρις σε μια απρόσμενη εξέλιξη.

Zooming on the young star V883 Orionis. This star is currently in outburst, which has pushed the water snow line further from the star and allowed it to be detected for the first time with ALMA. Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2/N. Risinger (skysurvey.org)/M. Kornmesser. Music: Johan B. Monell

Οι δίσκοι ύλης είναι συνήθως έχουν μεγάλη πυκνότητα και έτσι τα επίγεια αλλά και διαστημικά τηλεσκόπια δεν μπορούν να διεισδύσουν στο εσωτερικό τους για αυτό και δεν γνωρίζουμε πολλά δεδομένα για τις διεργασίες στο εσωτερικό τους και για αυτό μέχρι σήμερα δεν είχαν εντοπιστεί ίχνη της συγκεκριμένης περιοχής. Σύμφωνα με τους ερευνητές στο άστρο εκδηλώθηκε μια ξαφνική και εξαιρετικά έντονη έκλαμψη (έκρηξη). Η έκλαμψη υπερθέρμανε τον δίσκο ύλης εκδιώχνοντας ταυτόχρονα την περιοχή των πάγων η οποία… μετακόμισε στις εξωτερικές περιοχές του δίσκου. Έτσι οι ερευνητές κατάφεραν να την εντοπίσουν και να κάνουν τις πρώτες παρατηρήσεις σε αυτή.