2025-11-16 09:39:17
του Αλέξη Δεληβοριά, Διδάκτορα Φυσικής Ιδρυμα Ευγενίδου
Διεθνής ομάδα ερευνητών παρατήρησε για πρώτη φορά τα πρωταρχικά στάδια του σχηματισμού πλανητών γύρω από ένα άστρο. Η συλλογή των σχετικών δεδομένων υλοποιήθηκε με την συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων ALMA του ESO, καθώς και με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, και η ανάλυσή τους καταδεικνύει ότι η δημιουργία των πρώτων κόκκων ύλης, απ’ τους οποίους σχηματίζονται οι πλανήτες, έχει ήδη ξεκινήσει. Το εύρημα αυτό σηματοδοτεί την πρώτη φορά που ένα πλανητικό σύστημα εντοπίζεται σε τόσο πρώιμο στάδιο του σχηματισμού του και η περαιτέρω μελέτη του θα ανοίξει ένα νέο «παράθυρο» στην διερεύνηση των απαρχών και του δικού μας Ηλιακού συστήματος.
«Για πρώτη φορά, εντοπίσαμε την πιο πρώιμη στιγμή που σηματοδοτεί το έναυσμα για την δημιουργία πλανητών γύρω από ένα άστρο», εξηγεί η Melissa McClure, καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο Leiden της Ολλανδίας και επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης, που δημοσιεύθηκε στις 16 Ιουλίου στο επιστημονικό περιοδικό Nature. Το νεογέννητο αυτό πλανητικό σύστημα σχηματίζεται γύρω από τον πρωταστέρα HOPS-315, που βρίσκεται περίπου 1300 έτη φωτός μακριά.
Τα αέρια και η σκόνη που στροβιλίζονται γύρω από τέτοιους πρωταστέρες, διαμορφώνουν γύρω τους πρωτοπλανητικούς, όπως ονομάζονται, δίσκους ύλης, στο εσωτερικό των οποίων σχηματίζονται με την πάροδο του χρόνου και οι πλανήτες. Η πρωταρχική, δηλαδή «μαγιά», απ’ την οποία σχηματίζονται οι πλανήτες είναι αυτοί ακριβώς οι μικροσκοπικοί κόκκοι σκόνης του πρωτοπλανητικού δίσκου. Με τρόπο που δεν είναι ακόμη κατανοητός σε βάθος, τα μικροσκοπικά αυτά σωματίδια αρχίζουν και κολλούν μεταξύ τους, αυξάνοντας το μέγεθος και την μάζα τους όλο και πιο πολύ. Εξαιτίας των περίπλοκων βαρυτικών αλληλεπιδράσεων μέσα στον πρωτοπλανητικό δίσκο, τα κομμάτια αυτά της ύλης αποκτούν ανισομερή και ακανόνιστη κατανομή, καθώς τα περισσότερα απ’ αυτά συσσωρεύονται σε συγκεκριμένες τροχιές.
Μέσα σε κάθε τέτοια τροχιά και με την βοήθεια της βαρύτητας, τα διαστημικά αυτά συντρίμμια συσσωρεύουν πάνω τους όλο και πιο πολλή ύλη από τον δίσκο μέσα στον οποίο γεννήθηκαν, ενώ οι μεταξύ τους συγκρούσεις οδηγούν στον σχηματισμό ενός μεγάλου αριθμού από όλο και μεγαλύτερες συσσωματώσεις ύλης, τους επονομαζόμενους πλανητοειδείς. Οι συγκρούσεις μεταξύ των πλανητοειδών είναι πιο βίαιες, γι’ αυτό και πολλοί διαλύονται. Άλλα πλανητικά έμβρυα, ωστόσο, επιβιώνουν από τις συγκρούσεις αυτές και συγχωνεύονται μεταξύ τους, αυξάνοντας τη μάζα τους διαρκώς και σχηματίζοντας σταδιακά πρωτοπλανήτες και εντέλει πλανήτες.
Στο Ηλιακό μας σύστημα, μάλιστα, έχουμε ήδη εντοπίσει τέτοια πρωταρχικά στέρεα υλικά στο εσωτερικό αρχέγονων μετεωριτών. Τα υλικά αυτά είχαν συμπυκνωθεί σε σχετικά μικρές αποστάσεις από τον νεογέννητο Ήλιο, ενώ η ανάλυσή τους βοηθά τους αστρονόμους να προσδιορίσουν χρονικά τα πρωταρχικά στάδια του σχηματισμού του. Ειδικότερα, οι μετεωρίτες αυτοί εμπεριέχουν κρυσταλλικά ορυκτά μονοξειδίου του πυριτίου (SiO), τα οποία έχουν υψηλό σημείο τήξης και μπορούν έτσι να συμπυκνωθούν περαιτέρω.
Πραγματικά, οι υψηλές θερμοκρασίες που επικρατούν στο εσωτερικό τμήμα των πρωτοπλανητικών δίσκων δεν επιτρέπουν συνήθως την συμπύκνωση και στερεοποίηση των διάφορων πτητικών ενώσεων. Αυτό, ωστόσο, δεν ισχύει για ενώσεις με υψηλό σημείο τήξης, όπως είναι τα μέταλλα και τα ορυκτά πυριτίου.
Αναλύοντας τα δεδομένα των δύο τηλεσκοπίων, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι αυτά τα υπέρθερμα ορυκτά πυριτίου στον πρωτοπλανητικό δίσκο του HOPS-315, που αρχικά βρίσκονταν σε αέρια μορφή, έχουν ήδη αρχίσει να συμπυκνώνονται, που σημαίνει ότι τα πρωταρχικά στάδια του σχηματισμού πλανητοειδών έχουν ήδη ξεκινήσει. Ειδικότερα, διαπίστωσαν ότι το SiO υπάρχει γύρω από τον πρωταστέρα, τόσο στην αέρια του κατάσταση, όσο και στην κρυσταλλική του μορφή, γεγονός που υποδηλώνει ότι μόλις τώρα έχει αρχίσει να στερεοποιείται. Αυτή η διαδικασία δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ πριν σε πρωτοπλανητικό δίσκο.
Φωτογραφία: Στην εικόνα διακρίνεται ο πρωταστέρας HOPS-315. Το πορτοκαλί χρώμα αντιστοιχεί στην κατανομή του αέριου CO, που εκλύεται από τον πρωταστέρα, ενώ το μπλε χρώμα αντιστοιχεί σε έναν στενό πίδακα SiO, επίσης σε αέρια μορφή. Αυτές οι εκροές αερίων είναι συνηθισμένες σε πρωταστέρες, όπως ο HOPS-315. Οι συνδυασμένες, ωστόσο, παρατηρήσεις του ALMA και του JWST δείχνουν ότι, εκτός από αυτά τα χαρακτηριστικά, ο HOPS-315 περιβάλλεται από έναν δίσκο SiO σε αέρια μορφή, το οποίο έχει ήδη αρχίσει να συμπυκνώνεται σε στερεά πυριτικά άλατα. Αυτό σημαίνει ότι το πρωταρχικό στάδιο της πλανητικής γένεσης έχει ήδη ξεκινήσει (Credit: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure et al.).
Πηγή: For the first time, astronomers witness the dawn of a new solar system | ESO
Πηγή:https://www.eef.edu.gr/
Διεθνής ομάδα ερευνητών παρατήρησε για πρώτη φορά τα πρωταρχικά στάδια του σχηματισμού πλανητών γύρω από ένα άστρο. Η συλλογή των σχετικών δεδομένων υλοποιήθηκε με την συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων ALMA του ESO, καθώς και με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, και η ανάλυσή τους καταδεικνύει ότι η δημιουργία των πρώτων κόκκων ύλης, απ’ τους οποίους σχηματίζονται οι πλανήτες, έχει ήδη ξεκινήσει. Το εύρημα αυτό σηματοδοτεί την πρώτη φορά που ένα πλανητικό σύστημα εντοπίζεται σε τόσο πρώιμο στάδιο του σχηματισμού του και η περαιτέρω μελέτη του θα ανοίξει ένα νέο «παράθυρο» στην διερεύνηση των απαρχών και του δικού μας Ηλιακού συστήματος.
«Για πρώτη φορά, εντοπίσαμε την πιο πρώιμη στιγμή που σηματοδοτεί το έναυσμα για την δημιουργία πλανητών γύρω από ένα άστρο», εξηγεί η Melissa McClure, καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο Leiden της Ολλανδίας και επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης, που δημοσιεύθηκε στις 16 Ιουλίου στο επιστημονικό περιοδικό Nature. Το νεογέννητο αυτό πλανητικό σύστημα σχηματίζεται γύρω από τον πρωταστέρα HOPS-315, που βρίσκεται περίπου 1300 έτη φωτός μακριά.
Τα αέρια και η σκόνη που στροβιλίζονται γύρω από τέτοιους πρωταστέρες, διαμορφώνουν γύρω τους πρωτοπλανητικούς, όπως ονομάζονται, δίσκους ύλης, στο εσωτερικό των οποίων σχηματίζονται με την πάροδο του χρόνου και οι πλανήτες. Η πρωταρχική, δηλαδή «μαγιά», απ’ την οποία σχηματίζονται οι πλανήτες είναι αυτοί ακριβώς οι μικροσκοπικοί κόκκοι σκόνης του πρωτοπλανητικού δίσκου. Με τρόπο που δεν είναι ακόμη κατανοητός σε βάθος, τα μικροσκοπικά αυτά σωματίδια αρχίζουν και κολλούν μεταξύ τους, αυξάνοντας το μέγεθος και την μάζα τους όλο και πιο πολύ. Εξαιτίας των περίπλοκων βαρυτικών αλληλεπιδράσεων μέσα στον πρωτοπλανητικό δίσκο, τα κομμάτια αυτά της ύλης αποκτούν ανισομερή και ακανόνιστη κατανομή, καθώς τα περισσότερα απ’ αυτά συσσωρεύονται σε συγκεκριμένες τροχιές.
Μέσα σε κάθε τέτοια τροχιά και με την βοήθεια της βαρύτητας, τα διαστημικά αυτά συντρίμμια συσσωρεύουν πάνω τους όλο και πιο πολλή ύλη από τον δίσκο μέσα στον οποίο γεννήθηκαν, ενώ οι μεταξύ τους συγκρούσεις οδηγούν στον σχηματισμό ενός μεγάλου αριθμού από όλο και μεγαλύτερες συσσωματώσεις ύλης, τους επονομαζόμενους πλανητοειδείς. Οι συγκρούσεις μεταξύ των πλανητοειδών είναι πιο βίαιες, γι’ αυτό και πολλοί διαλύονται. Άλλα πλανητικά έμβρυα, ωστόσο, επιβιώνουν από τις συγκρούσεις αυτές και συγχωνεύονται μεταξύ τους, αυξάνοντας τη μάζα τους διαρκώς και σχηματίζοντας σταδιακά πρωτοπλανήτες και εντέλει πλανήτες.
Στο Ηλιακό μας σύστημα, μάλιστα, έχουμε ήδη εντοπίσει τέτοια πρωταρχικά στέρεα υλικά στο εσωτερικό αρχέγονων μετεωριτών. Τα υλικά αυτά είχαν συμπυκνωθεί σε σχετικά μικρές αποστάσεις από τον νεογέννητο Ήλιο, ενώ η ανάλυσή τους βοηθά τους αστρονόμους να προσδιορίσουν χρονικά τα πρωταρχικά στάδια του σχηματισμού του. Ειδικότερα, οι μετεωρίτες αυτοί εμπεριέχουν κρυσταλλικά ορυκτά μονοξειδίου του πυριτίου (SiO), τα οποία έχουν υψηλό σημείο τήξης και μπορούν έτσι να συμπυκνωθούν περαιτέρω.
Πραγματικά, οι υψηλές θερμοκρασίες που επικρατούν στο εσωτερικό τμήμα των πρωτοπλανητικών δίσκων δεν επιτρέπουν συνήθως την συμπύκνωση και στερεοποίηση των διάφορων πτητικών ενώσεων. Αυτό, ωστόσο, δεν ισχύει για ενώσεις με υψηλό σημείο τήξης, όπως είναι τα μέταλλα και τα ορυκτά πυριτίου.
Αναλύοντας τα δεδομένα των δύο τηλεσκοπίων, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι αυτά τα υπέρθερμα ορυκτά πυριτίου στον πρωτοπλανητικό δίσκο του HOPS-315, που αρχικά βρίσκονταν σε αέρια μορφή, έχουν ήδη αρχίσει να συμπυκνώνονται, που σημαίνει ότι τα πρωταρχικά στάδια του σχηματισμού πλανητοειδών έχουν ήδη ξεκινήσει. Ειδικότερα, διαπίστωσαν ότι το SiO υπάρχει γύρω από τον πρωταστέρα, τόσο στην αέρια του κατάσταση, όσο και στην κρυσταλλική του μορφή, γεγονός που υποδηλώνει ότι μόλις τώρα έχει αρχίσει να στερεοποιείται. Αυτή η διαδικασία δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ πριν σε πρωτοπλανητικό δίσκο.
Φωτογραφία: Στην εικόνα διακρίνεται ο πρωταστέρας HOPS-315. Το πορτοκαλί χρώμα αντιστοιχεί στην κατανομή του αέριου CO, που εκλύεται από τον πρωταστέρα, ενώ το μπλε χρώμα αντιστοιχεί σε έναν στενό πίδακα SiO, επίσης σε αέρια μορφή. Αυτές οι εκροές αερίων είναι συνηθισμένες σε πρωταστέρες, όπως ο HOPS-315. Οι συνδυασμένες, ωστόσο, παρατηρήσεις του ALMA και του JWST δείχνουν ότι, εκτός από αυτά τα χαρακτηριστικά, ο HOPS-315 περιβάλλεται από έναν δίσκο SiO σε αέρια μορφή, το οποίο έχει ήδη αρχίσει να συμπυκνώνεται σε στερεά πυριτικά άλατα. Αυτό σημαίνει ότι το πρωταρχικό στάδιο της πλανητικής γένεσης έχει ήδη ξεκινήσει (Credit: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure et al.).
Πηγή: For the first time, astronomers witness the dawn of a new solar system | ESO
Πηγή:https://www.eef.edu.gr/
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
Τιμητική εκδήλωση | Στέφανος Τραχανάς: Ο μαθητής και ο δάσκαλος
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
