ASTRONOMOVÉ NALEZLI NOVÉ POKŘIVENÍ PROTOPLANETÁRNÍHO DISKU

Ray Villard, Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD
Al Schultz, Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD

Podle informací, kterou podali astronomové projektu HST, je nová deformace, objevená na tenkém prachovém disku kolem hvězdy Beta Pictoris, ohromná a může být příčinou gravitačního rozrušení kolem jdoucí hvězdou nebo komponentou hnědým trpaslíkem.

Tyto závěry jsou založeny na nebývalém detailu HST obrázku, který byl pořízen pomocí WFPC2 kamery, která odhalila nejasný disk, který se rozkládá 7 miliard mil od centrální hvězdy.

Ačkoli ostatní vědci HST viděli deformaci na vnitřní hraně disku a přisuzovali to gravitačnímu vlivu neviditelných planet, nové WFPC2 obrázky ukazují, že deformace na vnější hraně disku mohou být také známky nového protoplanetárního disku.

Tyto výsledky byly prezentovány na 191 setkání American Astronomical Society ve Washingtonu, skupinou, kterou vede Al Schultz, Computer Science Corporation (CSC) ve Space Telescope Science Institute v Baltimore a Fred Bruhweiler z Catholic University of America (CUA) ve Washingtonu. (Další členové týmu jsou Cherie Miskey, Brendan Smith, Jeff Silvis, Michael DiSanti, Helen Hart, Glenn Schneider a Kent Reinhard.)

Podle Bruhweilera, "Zkřivení, které vidíme muže mít příčinu v blízkém projití hvězdy během posledních několika 100 miliónů let od doby vytvoření disku. Viník by byl tisíce světelných let vzdálen. Pravděpodobně nikdy nebude známo, kdo to byl."

Z jiného pohledu tým, vedený Al Schultzem, preferuje myšlenku, že deformace by mohla být způsobena velmi slabým hnědým trpaslíkem, který může kroužit kolem hvězdy Beta Pictoris ve velké vzdálenosti. Podněcuje pátrání po slabých stelárních komponentách.

Předcházející HST pozorování, jakož i obrázky za použití Space Telescope Imaging Spectrographu na palubě HST ukazují deformující se nebo ohýbající se disk těsně kolem Beta Pictoris ve vzdálenosti 80 AU kolem hvězdy.

V roce 1996 Chris Burrows z Space Telescope Science Institute originálně navrhuje, že tato deformace může být způsobena hmotnou planetou obíhající kolem Beta Pictoris v uhlech vně roviny disku. To by umožňovalo vysvětlit deformaci v disku na opačných stranách hvězdy jako zkroucení vrtule letadla.

Mladý planetární systém?

60 světelných let vzdálená Beta Pictoris podle předpokladu je nejlepším příkladem, jak hvězda by měla vypadat, jestliže má "vlastní" planetární systém uspokojivého tvaru.

"Nové obrázky z HST ukazují mnoho nových známek, že tento disk může být vnější rozpětí sluneční soustavy kolem Beta Pictoris," říká Bruhweiler, "Mohl by být, jako naše sluneční soustava, která by se pozorovala před čtyřmi miliardami let."

Tento obrovský prachový disk se zdá, že je analogický jako naše vlastní sluneční soustava a zdá se být podobný s prvotním diskem datovaným do doby formování sluneční soustavy. Komety naší sluneční soustavy mají svůj původ v podobném disku nebo mraku kolem Slunce.

Astronomové předpokládají, že když se formovala sluneční soustava někdy před 4.6 miliardami let, všechen plyn a prach se rychle urovnal do plochého disku. Tento disk by měl být určitě větší, asi 200000 krát než je vzdálenost mezi Zemí a Slunce a dosahuje až do vzdálenosti k nejbližším hvězdám. Po určité době dráhy prachu a komet byly přeměněny slabým gravitačním vlivem procházejících blízkých hvězd. Postupný vliv těchto procházejících hvězd změnil podobu disku až do nejvnějšnějších komet tohoto disku téměř do podoby sférické nebo možná dokonce tvaru fotbalového hřiště, viz. halo kolem Slunce (nazvané Oortův oblak, po holandském astronomovi, který hypoteticky předpověděl jeho existenci).

Vnitřní oblast originálního plochého disku sluneční soustavy byla rozrušena velmi málo gravitačním vlivem blízkých hvězd a zdá se, že zůstala v podstatě plochá. Tato vnitřní oblast je nazvána Kuiperův pás.

"Co je tak překvapující je to, že vzhled disku u Beta Pictoris odpovídá téměř rovině. Pravděpodobnost tohoto jevu je velmi malá," říká členka týmu Helen Hartová. Obrázky ukazují ostrou jasnou hranu, která je přes celou délku disku, jakož i zvětšení tloušťky nebo "světelného signálu" disku blízko směrem k hvězdě.

HST POSKYTL NEJLEPŠÍ POHLED NA CIRKUMSTELÁRNÍ DISK KOLEM BETA PICTORIS

Toto jsou dva obrázky HST ve viditelném světle, které zachycují prachový disk kolem hvězdy Beta Pictoris, který svědčí pro existenci planet a možná gravitační vliv komponenty hnědého trpaslíka nebo vnější hvězdy.

Oba pohledy odhalují zkroucení disku, které by mohlo být způsobeno gravitačním vlivem jedné nebo více neviditelných komponent. Od tohoto objevu Beta Pictoris hraje úlohu jednoho z nejbližších příkladů mimosluneční soustavy, která se formuje.

Obrázky ve falešných barvách ukazují rozdělení jasnosti v disku, jehož příčinou je prostě fakt, že disk září odraženým světlem od hvězdy a také dále, že prach je různě rozložen kolem centrální hvězdy. Na obou pohledech jasná záře centrální hvězdy je blokována černým pruhem, který rozděluje disk na levou (východní) a pravou (západní) část. Protože disk je nakloněn skoro v rovině k Zemi, obrázky ukazují ostrou, jasnou, rovnou hranu táhnoucí se přes téměř celou délku disku. (V naší sluneční soustavě je tento rys vidět jako zodiakální světlo, kde sluneční světlo je odráženo na soustřeďovaném prachu v rovině ekliptiky.) Dráhy planet naší sluneční soustavy jsou k obrázku přiřazeny pro srovnání velikosti.

Horní obrázek z dvojice snímků byl pořízen WFPC2 kamerou a ukazuje plnou rozlohu disku, který má rozpětí od jednoho konce k druhému 1500 AU (AU - astronomická jednotka, vzdálenost Země Slunce). Neobvyklé "plápolání" na povrchu pravé strany disku (Jihozápadní strana disku) ukazuje, že prach se táhne nad hustou rovinu disku, něco podobného je pozorováno i na levé straně. Gravitační perturbace mohou být způsobeny substelární komponentou daleko od hvězdy, nebo planetami. Obrázek byl pořízen 22. června 1995.

Garance: Al Schultz (CSC/STScI, a NASA)

Spodní obrázek ukazuje nebývalý detailní pohled vnitřní oblasti disku, která byla pořízena spektrografem HST a ukazuje zkroucení disku. Ačkoli toto zkroucení bylo poprvé pozorováno HST v roce 1995, nové obrázky pořízené blížeji k hvězdě, jedná se asi o vzdálenost 15 AU, což je poloměr menší než ten, který má dráha planety Uran kolem Slunce. Tyto nové detaily podporují přítomnost jedné nebo více planet obíhajících kolem hvězdy. Obrázek byl pořízen v září 1997.

Garance:Sally Heap (GSFC/NASA)

(podle relace NASA PRC98-03 z 8.1.1998 připravil PH)