Cấm Ooompah, loompah, rỉ sét rỉ sét ALMA tìm thấy sao chổi ẩn trong bụi. Theo nhiều nghiên cứu trong những năm gần đây, các nhà thiên văn học nhận thức được các hành tinh dường như ở khắp mọi nơi xung quanh các ngôi sao. Giờ đây, nhờ có một kính thiên văn ngọt ngào, Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA), khoa học đã có một bước tiến lớn trong việc tìm hiểu làm thế nào các hạt bụi nhỏ trong một đĩa tiền đạo có thể một ngày nào đó phát triển thành định dạng lớn hơn.
Cách Trái đất chưa đến 400 năm ánh sáng là một hệ mặt trời trẻ trung được gọi là Oph IRS 48. Trong các hình ảnh được chụp từ chu vi bên ngoài của nó, các nhà thiên văn học đã nhặt được một manh mối quan trọng trong khối bụi xoáy của nó - một vùng hình lưỡi liềm bụi bẫy bẫy. Các nhà nghiên cứu cảm thấy khu vực này có thể là một cái kén bảo vệ cho phép hình thành đá hình thành. Tại sao một khu vực như vậy quan trọng? Nó có yếu tố smash. Khi các nhà thiên văn học cố gắng mô hình hóa bụi thành các khối đá, họ đã tìm thấy các hạt tự hủy bằng cách đâm vào nhau hoặc bị hút vào ngôi sao trung tâm. Để chúng vượt qua một kích thước nhất định, chúng chỉ cần có một khu vực bảo vệ để cho phép chúng phát triển.
Til Birnstiel, nhà nghiên cứu tại Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian ở Cambridge, Mass, và đồng tác giả trên cho biết, có một trở ngại lớn trong chuỗi sự kiện dài dẫn từ các hạt bụi nhỏ đến các vật thể có kích cỡ hành tinh. bài báo đăng trên tạp chí Khoa học. Trong các mô hình máy tính hình thành hành tinh, các hạt bụi phải phát triển từ kích thước hạt nhân đến các vật thể có khối lượng gấp mười lần Trái đất chỉ trong vài triệu năm. Nhưng một khi các hạt phát triển đủ lớn, chúng bắt đầu tăng tốc và va chạm, đưa chúng trở lại hình vuông, hoặc từ từ trôi vào bên trong, cản trở sự tăng trưởng hơn nữa.
Vậy một hành tinh, sao chổi hay tiểu hành tinh có thể ẩn ở đâu? Nienke van der Marel, một nghiên cứu sinh tại Đài thiên văn Leiden ở Hà Lan, đồng thời là tác giả chính của bài báo, đã sử dụng ALMA cùng với các đồng nghiệp của mình, để xem xét kỹ Oph IRS 48 và phát hiện ra một khối khí với một trung tâm hố. Sự vắng mặt của các hạt bụi này rất khác so với kết quả trước đó thu được trên Kính thiên văn rất lớn ESO.
Ban đầu, hình dạng của bụi trong hình ảnh là một điều hoàn toàn bất ngờ đối với chúng tôi, ông nói van der Marel. Thay vì chiếc nhẫn mà chúng tôi dự kiến sẽ thấy, chúng tôi đã tìm thấy một hình dạng hạt điều rất rõ ràng! Chúng tôi đã phải thuyết phục bản thân rằng tính năng này là có thật, nhưng tín hiệu mạnh và độ sắc nét của các quan sát ALMA không còn nghi ngờ gì về cấu trúc. Sau đó, chúng tôi nhận ra những gì chúng tôi đã tìm thấy.
Một bất ngờ? Bạn đặt cược. Những gì nhóm nghiên cứu phát hiện ra là một khu vực nơi các hạt bụi lớn vẫn bị giam cầm và có thể tiếp tục tăng khối lượng khi ngày càng nhiều hạt va chạm và trộn lẫn với nhau. Đây là bẫy bụi của người Viking mà các nhà lý thuyết dự đoán.
Đang tải người chơi
Vì vậy, những gì làm cho nó lên? Để giữ các hạt bụi với nhau và hình thành đòi hỏi một cơn lốc - một khu vực có áp suất cao để bảo vệ chúng. Để hình thành cơn lốc này, cần phải có một vật thể lớn, có thể là một ngôi sao đồng hành hoặc một người khổng lồ khí. Giống như một chiếc thuyền chảy qua vùng nước đầy tảo, vật thể thứ cấp trong đĩa hành tinh sẽ dọn sạch một con đường theo sau nó, tạo ra các xoáy và xoáy quan trọng cần thiết để tạo ra bẫy bụi. Trong khi các nghiên cứu trước đây về Oph IRS 48 đã phát hiện ra một vòng cứng của khí carbon monoxide kết hợp với bụi, không có bẫy bẫy quan sát. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là quan sát là tiêu cực. Các nhà thiên văn học cũng phát hiện ra một khoảng cách giữa các phần bên trong và bên ngoài của hệ mặt trời - một đầu mối cho sự hiện diện của cơ thể lớn cần thiết.
Các điều kiện phù hợp cho một cái bẫy bụi có thể. Nhập ALMA. Bây giờ các nhà nghiên cứu đã có thể nhìn thấy cả khí và hạt bụi lớn hơn cùng một lúc. Những quan sát mới này đã dẫn đến một khám phá mà chưa có kính viễn vọng nào khác tiết lộ, đó là một chỗ phình ra ở phần bên ngoài của đĩa.
Như van der Marel giải thích: Có thể chúng tôi đang xem xét một loại nhà máy sao chổi vì điều kiện phù hợp để các hạt phát triển từ milimet đến kích thước sao chổi. Bụi không có khả năng hình thành các hành tinh có kích thước đầy đủ ở khoảng cách này so với ngôi sao. Nhưng trong tương lai gần, ALMA sẽ có thể quan sát các bẫy bụi gần hơn với các ngôi sao mẹ của chúng, nơi các cơ chế tương tự đang hoạt động. Những cái bẫy bụi như vậy thực sự sẽ là cái nôi cho các hành tinh mới sinh.
Khi các hạt lớn hơn di chuyển về phía các khu vực có áp suất cao hơn, bẫy bụi sẽ hình thành. Để xác thực phát hiện của họ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình máy tính để chỉ ra rằng một vùng áp suất cao có thể phát sinh từ chuyển động của khí ở các cạnh mở. Nó phù hợp với sự quan sát của đĩa Oph IRS 48.
Cornelis Dullemond từ Viện Vật lý thiên văn lý thuyết ở Heidelberg, Đức, một chuyên gia về tiến hóa bụi và mô hình đĩa, và là thành viên của nhóm nghiên cứu, nói về sự kết hợp giữa công việc mô hình hóa và quan sát chất lượng cao của ALMA. . Trong khoảng thời gian mà những quan sát này thu được, chúng tôi đã nghiên cứu các mô hình dự đoán chính xác các loại cấu trúc này: một sự trùng hợp rất may mắn.
Cấu trúc này mà chúng ta thấy với ALMA có thể được thu nhỏ lại để thể hiện những gì có thể xảy ra trong hệ mặt trời bên trong nơi các hành tinh đá giống Trái đất sẽ hình thành hơn, Birnstiel nói. Tuy nhiên, trong trường hợp của những quan sát này, chúng ta có thể thấy một thứ tương tự như sự hình thành của Vành đai Mặt trời Kuiper hoặc Đám mây Oort của chúng ta, khu vực của hệ mặt trời nơi sao chổi được cho là bắt nguồn.
Giống như nhà máy mơ ước của thời thơ ấu của chúng tôi, ALMA vẫn đang được xây dựng. Những quan sát độc đáo này được thực hiện với máy thu ALMA Band 9 - thiết bị do Châu Âu sản xuất cho phép ALMA cung cấp hình ảnh sắc nét nhất, chi tiết nhất cho đến nay.
Ewine van Dishoeck của Đài thiên văn Leiden, người đã đóng góp chính cho dự án ALMA trong hơn 20 năm qua, những quan sát này cho thấy ALMA có khả năng cung cấp khoa học biến đổi. . Bước nhảy đáng kinh ngạc về cả độ nhạy và độ sắc nét của hình ảnh trong Band 9 cho chúng ta cơ hội nghiên cứu các khía cạnh cơ bản của sự hình thành hành tinh theo những cách đơn giản là không thể trước đây.
Nguồn gốc của câu chuyện: ESO News Release. Để đọc thêm: Bản tin NRAO.
