Ilustracija, ki primerja velikost gargantuanove zvezde in njen prašni disk z našim sončnim sistemom. Kreditna slika: NASA / JPL Klikni za povečavo
Nasin vesoljski teleskop Spitzer je identificiral dve veliki "hipergiantni" zvezdi, ki sta bili obkroženi s pošastnimi diski tega, kar bi lahko bil prah, ki tvori planet. Ugotovitve so presenetile astronome, saj so bile zvezde tako velike, kot so bile te, da so neprimerne za planete.
"Te izjemno masivne zvezde so izjemno vroče in svetle in imajo zelo močan veter, kar otežuje delo pri gradnji planetov," je dejal Joel Kastner z Rochester Institute of Technology v New Yorku. "Naši podatki kažejo, da je postopek oblikovanja planetov morda težji, kot smo prej vedeli, in se dogaja okoli najbolj množičnih zvezd, ki jih narava proizvaja."
Kastner je prvi avtor članka, ki opisuje raziskavo v 10. februarju številke Astrophysical Journal Letters.
Prašni diski okoli zvezd se štejejo kot kažipoti za sedanje ali prihodnje planetarne sisteme. Naše sonce je obkroženo s tankim diskom planetarnih naplavin, imenovanim Kuiperjev pas, ki vključuje prah, komete in večja telesa, podobna Plutonu.
Lani so astronomi, ki uporabljajo Spitzerja, poročali o iskanju prašnega diska okoli miniaturne zvezde ali rjavega pritlikavca, ki ima samo osem tisoč tisočakov sončne mase (http://www.spitzer.caltech.edu/Media/happenings/20051129/ ). Pred okoli zvezdami so opazili tudi diske, petkrat bolj masivne od sonca.
Novi Spitzerjevi rezultati širijo paleto zvezd, ki jih športni diski vključujejo »ekstra velike«. Infrardeči teleskop je zaznal ogromno prahu okoli dveh pozitivno plapolanih zvezd R 66 in R 126, ki se nahajajo v najbližji sosednji galaksiji Mlečne poti, Velikemu Magelanskemu oblaku. Te bliskovite vroče zvezde, imenovane hipergienti, so starejši potomci najbolj množičnega razreda zvezd, imenovanega "O" zvezde. Te so 30 in 70 krat večje od sončne mase. Če bi bil hipergiant na mestu sonca v našem osončju, bi se vsi notranji planeti, vključno z Zemljo, udobno prilegali njegovemu obodu.
Astronomi ocenjujejo, da so diski zvezd tudi napihnjeni in se širijo v orbito približno 60-krat bolj oddaljeno od Plutona okoli sonca. Verjetno so diski naloženi s približno desetkrat večjo maso, kot jo vsebuje Kuiperjev pas. Kastner in njegovi sodelavci trdijo, da lahko te prašne strukture predstavljajo prvi ali zadnji korak procesa oblikovanja planetov. Če slednje, potem lahko diske štejemo kot razširjene različice našega Kuiperjevega pasu.
"Ti diski so morda dobro naseljeni s kometi in drugimi večjimi telesi, ki se imenujejo planetesimals," je dejal Kastner. "Na steroidi bi jih lahko smatrali kot Kuiperjeve pasove."
Spitzer je zaznal diske med raziskavo 60 svetlih zvezd, za katere se misli, da so zavite v sferične kokone prahu. Po Kastnerjevih besedah sta se R 66 in R 126 "zataknila kot boleče palce", ker so njihovi svetlobni podpisi ali spektri kazali na prisotnost sploščenih diskov. On in njegova ekipa verjamejo, da se ti diski vrtijo okoli hipergiantnih zvezd, vendar pravijo, da je mogoče, da orjaški diski krožijo po nevidnih, nekoliko manjših spremljevalnih zvezdah.
Natančen pregled prahu, ki sestavlja diske, je razkril prisotnost peščenih planetarnih gradnikov, imenovanih silikati. Poleg tega je na disku okoli R 66 viden znak prahu v obliki silikatnih kristalov in večjih zrn prahu. Takšno sklepanje je lahko pomemben korak pri gradnji planetov.
Zvezde, ogromne kot R 66 in R 126, ne živijo zelo dolgo. Skozi vse svoje jedrsko gorivo gorijo le v nekaj milijonih let in z brnejo v ognjenih eksplozijah, imenovanih supernove. Njihova kratka življenjska doba ne puščajo veliko časa za razvoj planetov ali življenja. Vsak planet, ki bi se lahko obrezal, bi bil verjetno uničen, ko zvezde eksplodirajo.
"Ne vemo, ali se lahko planeti, kot so tisti v našem osončju, oblikujejo v zelo energičnem, dinamičnem okolju teh ogromnih zvezd, če pa bi lahko, bi bil njihov obstoj kratek in vznemirljiv," je dejal Charles Beichman, astronom iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon in kalifornijskega tehnološkega inštituta, oba v Pasadeni.
Drugi avtorji tega dela so Catherine L. Buchanan z Tehničnega inštituta v Rochesteru ter B. Sargent in W. J. Forrest z univerze v Rochesteru, N. Y.
Laboratorij za mlazni pogon upravlja misijonski vesoljski teleskop Spitzer za Nasino direkcijo za znanstveno misijo v Washingtonu. Znanstvene operacije se izvajajo v Spitzerjevem znanstvenem centru pri Caltechu. JPL je delitev podjetja Caltech. Spitzerjev infrardeči spektrograf, ki je opravil nova opazovanja, je zgradila univerza Cornell, Ithaca, N. Y. Njegov razvoj je vodil Jim Houck iz Cornella.
Umetniški koncept hipergijanta in njegovega diska ter dodatne grafike in informacije so na voljo na spletni strani http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Izvirni vir: NASA News Release