Những hình ảnh mới về một đĩa tương đối gần đó, được chụp bởi kính viễn vọng Subaru trên Mauna Kea, cho thấy các vòng cung hình quả chuối kỳ lạ bao quanh lõi trung tâm. Lời giải thích khả dĩ nhất cho các cung này là có một vật thể khác quay quanh ngôi sao; hoặc là một ngôi sao đồng hành hoặc một hành tinh lớn và sự tương tác hấp dẫn của người bạn đồng hành này đang làm biến dạng đĩa vật chất. Đĩa tiền điện tử, được gọi là HT142527, nằm cách Trái đất 650 năm ánh sáng.
Một cái nhìn cận cảnh về đĩa hành tinh xung quanh một ngôi sao trẻ của hai nhóm các nhà thiên văn học sử dụng kính viễn vọng Subaru trên Mauna Kea đã dẫn đến việc phát hiện bất ngờ hai vòng cung hình quả chuối đối diện nhau. Chiếc đĩa, bao quanh ngôi sao HD142527, cũng cho thấy một khoảng trống có thể là nơi sinh ra hỗn loạn của một hành tinh và một vòng cung mở rộng có thể hình thành trong cuộc chạm trán gần đây với một người hàng xóm xuất sắc. Khám phá này làm tăng thêm sự đa dạng cho sự đa dạng đáng kinh ngạc của các hình dạng đĩa hình thành hành tinh - từ bánh rán đến xoắn ốc - mà các nhà thiên văn học đang tìm thấy khi họ nghiên cứu cơ sở sinh học của các hành tinh xung quanh các ngôi sao khác.
Các nhà thiên văn học đã sử dụng hai dụng cụ khác nhau trên Subaru để quan sát đĩa vào khoảng HD 142527. Một nhóm từ Đại học Nagoya, Đài quan sát thiên văn quốc gia Nhật Bản / Đại học nghiên cứu nâng cao (NAOJ / Sokendai) và Đại học Kobe đã quan sát đĩa sao chép với Quang học thích ứng (CIAO) trong vùng cận hồng ngoại ở mức 1,65 và 2,2 micron với độ phân giải 0,13 cung giây. Điều này cho phép nhóm nghiên cứu xem chi tiết về đĩa theo tỷ lệ tương đương với quỹ đạo của Thiên vương tinh và Hải vương tinh trong hệ mặt trời của chúng ta. Công nghệ quang học thích ứng đã giảm thiểu ảnh hưởng của bầu khí quyển Trái đất để cải thiện chất lượng hình ảnh. Coronemonyy, nơi che giấu ngôi sao trung tâm để làm cho vật liệu mờ hơn xung quanh dễ dàng phát hiện hơn, cũng góp phần vào những quan sát thành công.
Một bộ quan sát khác được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu từ Đại học Tokyo, Cơ quan thám hiểm hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA), NAOJ / Sokendai và Đại học Ibaraki tập trung vào đĩa tiền điện tử ở bước sóng hồng ngoại giữa 18,8 và 24,5 micron bằng Camera hồng ngoại trung bình của Subaru và Máy quang phổ (COMICS). Các hình ảnh, với độ phân giải không gian 0,5 arcs giây và 0,6 arcs giây, cho thấy bức xạ phát ra từ đĩa vượt quá 100 đơn vị thiên văn, hoặc gấp ba lần khoảng cách giữa Sao Hải Vương và Mặt trời. Đây là lần đầu tiên một đĩa tiền đạo được phát hiện trong vùng hồng ngoại giữa đến khoảng cách như vậy.
Các quan sát giữa hồng ngoại cũng mở rộng gần hơn về phía ngôi sao và cho thấy một khoảng cách rõ ràng giữa hai cấu trúc riêng biệt: một đĩa nhỏ gọn có bán kính khoảng 80 đơn vị và một đĩa mở rộng lặp lại hình dạng tách chuối nhìn thấy trong các quan sát cận hồng ngoại và đạt tới bán kính 170 đơn vị thiên văn. Đối với cả hình ảnh cận hồng ngoại và trung hồng ngoại, sự khác biệt về độ sáng ở các cạnh đối diện của đĩa mở rộng là do độ nghiêng của đĩa. Phía xa hơn chúng ta là mờ hơn trong vùng cận hồng ngoại. Ở giữa hồng ngoại, nó sáng hơn.
Các quan sát giữa hồng ngoại cũng cho thấy cả kích thước của các hạt bụi trong đĩa và nhiệt độ của chúng. Từ thông tin này, nhóm nghiên cứu đã có thể xác định rằng các hạt bụi trong đĩa đang phát triển đến kích thước lớn hơn so với bụi điển hình được tìm thấy giữa các ngôi sao.
Trước khi có được những hình ảnh chi tiết này, các nhà thiên văn học dự kiến sẽ tìm thấy các đĩa trơn xung quanh các ngôi sao trẻ. Tuy nhiên, những quan sát gần đây về các đĩa xung quanh các ngôi sao GG Tauri và AB Aurigae đã thay đổi bức tranh. GG Tauri có một đĩa hình bánh rán và đĩa xung quanh AB Aurigae có hình xoắn ốc rõ rệt. HD142527 chín mươi chuối chia tay xây dựng bây giờ dường như là một biến thể về chủ đề của các đĩa tiền đạo khác nhau.
Lời giải thích khả dĩ nhất cho hình dạng HD chia tách chuối của HD 142527 là sự hiện diện của một vật thể khác quay quanh ngôi sao, một ngôi sao đồng hành mờ hơn nhiều hoặc có thể là một hành tinh. Vòng cung mở rộng rất có thể là do lực hấp dẫn của một ngôi sao đi qua đôi khi trong một nghìn năm qua. Bởi vì các nhà thiên văn học hy vọng hầu hết các ngôi sao được sinh ra trong các nhóm cùng với các ngôi sao khác, nhiều tính năng của đĩa HD142427 mới được xếp hạng có thể phổ biến đối với các ngôi sao khác sinh ra có bạn đồng hành.
Những hình ảnh mới là những hình ảnh đầu tiên của đĩa tiền đạo HD142527, từng có được, và trong số rất ít ví dụ về hình ảnh trực tiếp thành công của một đĩa tiền đạo từ kính viễn vọng trên Trái đất. HD142527 chỉ cách Trái đất khoảng 650 năm ánh sáng, nhưng mặc dù ở gần ngôi sao này, sự nhiễu loạn trong bầu khí quyển của hành tinh của chúng ta khiến cho hình ảnh rõ ràng của đĩa tiền đạo mờ nhạt của nó cực kỳ khó khăn
được. Các quan sát thành công dẫn đến những kết quả này dựa trên kích thước, độ ổn định và vị trí của kính thiên văn Subaru và các thiết bị của nó, cùng với việc sử dụng công nghệ quang học thích ứng và công nghệ quang học của nó.
Đĩa bảo vệ và lợi thế của quan sát hồng ngoại
Để hiểu cách các hành tinh hình thành, điều quan trọng là phải tìm hiểu về các đĩa tiền đạo. Những tích tụ khí và bụi này bao quanh các ngôi sao trẻ và là nơi sinh sôi của các hành tinh. Khi một ngôi sao được sinh ra và phát triển, đĩa hình thành từ cùng một vật liệu với ngôi sao - khí có thành phần bụi nhỏ.
Theo thời gian, bụi trong các đĩa tiền điện tử tích tụ thành các vật thể lớn hơn, cuối cùng tạo ra các hành tinh. Những va chạm để tạo thành các hành tinh. Gần đây, các nhà thiên văn học đã khảo sát các ngôi sao khoảng một triệu năm tuổi để tìm hiểu môi trường bụi bặm trong đó các hành tinh hình thành. Quan sát hồng ngoại là công cụ đặc biệt mạnh mẽ để giúp đặc trưng các cấu trúc chi tiết xung quanh các ngôi sao như vậy.
Các đĩa tiền điện tử phát ra ánh sáng ở nhiều bước sóng, bao gồm cả bước sóng nhìn thấy, hồng ngoại và milimet. Bước sóng hồng ngoại mang thông tin về cấu trúc, nhiệt độ và các tính chất vật lý khác của đĩa và các hạt bụi của nó. Tuy nhiên, ngay cả với các quan sát hồng ngoại, vẫn có những thách thức trong việc quan sát chúng. Các đĩa tiền điện tử mờ nhạt so với các ngôi sao mà chúng bao quanh, do đó việc thu được hình ảnh của chúng có thể khó khăn.
Các đĩa tiền đạo phản xạ ánh sáng cận hồng ngoại từ ngôi sao trung tâm. Với việc sử dụng công nghệ quang học thích nghi, các quan sát cận hồng ngoại có thể tiết lộ cấu trúc chi tiết của đĩa ở độ phân giải cao. Tuy nhiên, vì ánh sáng không có nguồn gốc trực tiếp từ đĩa, nên nó không mang thông tin về nhiệt độ và mật độ của đĩa.
Ở bước sóng trung hồng ngoại dài hơn, độ phân giải giảm nhưng ánh sáng phát ra từ chính đĩa có thể được quan sát để lấy thông tin về nhiệt độ của đĩa. Vì ngôi sao trung tâm cũng mờ hơn ở bước sóng dài hơn, nên việc nghiên cứu các vùng gần sao hơn ở bước sóng giữa hồng ngoại sẽ dễ dàng hơn. Kết hợp các quan sát ở cả hai bước sóng gần và giữa hồng ngoại cho ra một bức tranh toàn diện hơn về các đĩa tiền đạo.
Những kết quả này đã được công bố vào ngày 10 tháng 1 năm 2006 và ngày 20 tháng 6 năm 2006, ấn bản của Tạp chí Vật lý Thiên văn. (ApJ 636: L153 và ApJ 644: L133)
Nghiên cứu này nhận được sự hỗ trợ từ Bộ nghiên cứu của Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học và Công nghệ Nhật Bản cho các khu vực nghiên cứu cụ thể cho việc phát triển nghiên cứu hành tinh ngoài mặt trời.
Nguồn gốc: Subaru News phát hành
