eso1626sr-latn — Naučno saopštenje

Eksplozija zvezde nam ukazuje na snežnu liniju

13. jul 2016.

Atakama veliki milimetarski/submilimetarski teleskop (ALMA) uslikao je prvu do sada, dostupnu za posmatranje, snežnu liniju unutar protoplanetarnog diska. Ova linija označava mesto u disku koji okružuje mladu zvezdu na kome je temperatura dovoljno niska te se može formirati led. Dramatično povećanje sjaja mlade zvezde V883 Orionis dovelo je do zagrevanja unutaršnjeg dela diska, gurajući snežnu liniju na veće rastojanje od očekivanog za protozvezdu, čime nam je omogućeno da je po prvi put posmatramo. Rezultati su objavljeni u časopisu Nature 14. jula 2016.

Mlade zvezde su često okružene gustim, rotirajućim diskom gasa i prašine, poznatim kao protoplanetarni disk, iz kojeg se formiraju planete. Toplota tipične, mlade suncolike zvezde pretvara tečnu vodu u paru sve to udaljenosti od oko 3 au od zvezde [1] — nešto manje od trostrukog prosečnog rastojanja Zemlje od Sunca, tj. oko 450 miliona kilometara [2]. Na većim udaljenostima, usled niskog pritiska, molekuli vode direktno prelaze iz gasne u čvrstu fazu - led - koji se formira na česticama prašine. Region u protoplanetarnom disku gde voda prelazi iz gasne u čvrstu fazu naziva se snežna linija [3].

Zvezda V883 Orionis je neobična. Veliki skok u njenom sjaju doveo je do pomeranja snežne linije na udaljenosti od 40 au (oko 6 milijardi kilometara ili grubo govoreći na udaljenosti Plutona u Sunčevom sistemu). Ovo značajno pomeranje u kombinaciji sa rezolucijom ALMA teleskopa u najvećoj postavci [4], omogućilo je timu pod vođstvom Lukasa Cieza (Millennium ALMA Disk Nucleus i Universidad Diego Portales, Santijago, Čile) da naprave prve razlučive slike snežne linije u protoplanetarnom disku.

Nagli skok u sjaju V883 Orionisa je primer onoga što sledi kada velika količina materijala iz diska padne na površinu zvezde. V883 Orionis je tek za 30% masivnija od Sunca, ali zahvaljujući ovoj "eksploziji" sjaja, trenutno je oko 400 puta luminoznija i mnogo toplija [5].

Vodeći naučnik Lucas Cieza objašnjava: "Posmatranja ALMA teleskopa su nas iznenadila. Naša posmatranja su bila usmerena na potragu za fragmentaciojom diska koja dovodi do formiranja planeta. Nismo uspeli to da vidimo, već smo našli prstenastu strukturu na 40 au. Ovo je dobra ilustracija moći transformacije ALMA-e, koja nam daje neverovatne rezultate čak i kada to nisu oni koje smo prvobitno očekivali".

Bizarna ideja snega koji orbitira u svemiru je fundamentalna u formiranju planeta. Prisustvo vodenog leda reguliše efifasnost koagulacije zrna prašine što je prvi korak u formiranju planeta. Unutar snežne linije, kada je voda u vidu pare, formiraju se manje, stenovite planete kao što je naša. Izvan ove linije, prisustvo vodenog leda omogućava brzo formiranje kosmičkih snežnih kugli, koje će zatim kasnije postati masivne gasovite planete poput Jupitera.

Otkriće da ovakvi skokovi sjaja zvezde mogu dovesti do pomeranja snežne linije na 10 puta veće udaljenosti od tipičnih, veoma je bitno za razvijanje dobrih modela formiranja planeta. Takve eksplozije sjaja su nešto za šta se veruje da je deo evolucije većine planetarnih sistema, te ovo može biti baš prvo posmatranje takvog događaja. U tom slučaju, posmatranja pomoću ALMA teleskopa mogu značajno doprineti razumevanju načina na koji se formiraju zvezde u svemiru i kako evoluiraju.

[6]

Beleške

[1] ] 1 au  ili jedna astronomska jedinica je srednja udaljenost Zemlje od Sunca, oko 149.6 miliona km. Ova jedinica se uobičajeno koristi da se opišu rastojanja unutar Sunčevog sistema i planetarnih sistema oko drugih zvezda.

[2] Ova linija se nalazila između Marsa i Jupitera u vreme formiranja Sunčevog sistema, stoga se stenovite planete - Merkur. Venera, Zemlja i Mars nalaze unutar ove linije, dok se gasne - Jupiter, Saturn, Uran i Neptun nalaze izvan.

[3]  Snežna linija za druge molekule, kao što je ugljen monoksid i metan, posmatrane su ranije pomoću ALMA teleskopa, na udaljenostima većim od 30 au od protozvezde, unutar drugih protoplanetarnih diskova. Voda se smrzava na relativno visokoj temperaturi što znači da se vodena snežna linija često nalazi preblizo protozvezdi da bismo je mogli posmatrati.

[4] Rezolucija je sposobnost uređaja da razdvoji dva objekta koji su fizički odvojeni. Za ljudsko oko, nekoliko sjajnih baklji na određenoj udaljenosti delovaće kao jedna sjajna tačka i tek će na manjim udaljenostima svaka zasebna baklja moći će da se razazna. Isti princip važi i kod teleskopa, a ova nova posmatranja su se oslanjala na izvanrednu rezoluciju ALMA teleskopa kada je u svojoj najvećoj postavci. Rezolucija ALMA teleskopa na udaljenosti na kojoj je V883 Orionis iznosi oko 12 au, što je dovoljno da se jasno vidi vodena snežna linija na 40 au u ovom sistemu pojačanog sjaja, što nije slučaj kod tipičnih mladih zvezda i sistema.

[5] Zvezde poput V883 Orionis se klasifikuju kao FU Orionis zvezde, nakon što je otkriveno da originalna zvezda Orion poseduje ove karakteristike. Povećanje sjaja može da traje stotinama godina.

[6] Tekst je prevela Jovana Petrović, Prirodno-matematički fakultet Novi Sad, Departman za fiziku; Matematički fakultet Beograd, Katedra za astronmiju.

Više informacija

Ovo istraživanje predstavljeno je u radu pod naslovom: “Imaging the water snow-line during a protostellar outburst”, autora L. Cieza et al., objavljenom u časopisu Nature on 14. jula 2016.

Tim čine: Lucas A. Cieza (Millennium ALMA Disk Nucleus; Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), Simon Casassus (Universidad de Chile, Santiago, Chile), John Tobin (Leiden Observatory, Leiden University, The Netherlands), Steven Bos (Leiden Observatory, Leiden University, The Netherlands), Jonathan P. Williams (University of Hawaii at Manoa, Honolulu, Hawai`i, USA), Sebastian Perez (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Zhaohuan Zhu (Princeton University, Princeton, New Jersey, USA), Claudio Cáceres (Universidad Valparaiso, Valparaiso, Chile), Hector Canovas (Universidad Valparaiso, Valparaiso, Chile), Michael M. Dunham (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), Antonio Hales (Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile), Jose L. Prieto (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), David A. Principe (Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), Matthias R. Schreiber (Universidad Valparaiso, Valparaiso, Chile), Dary Ruiz-Rodriguez (Australian National University, Mount Stromlo Observatory, Canberra, Australia) and Alice Zurlo (Universidad Diego Portales & Universidad de Chile, Santiago, Chile).

Teleskop ALMA je partnerski poduhvat Evrope, Severne Amerike i istočne Azije, u saradnji sa Republikom Čile. ALMA-u finansira ESO u Evropi, Američka nacionalna naučna fondacija  (National Science Foundation, NSF) u Severnoj Americi, u saradnji sa Nacionalnim istraživačkim odborom Kanade (National Research Council of Canada, NRC) i Nacionalni naučni odbor Tajvana (National Science Council of Taiwan NSC) i Nacionalni institut za prirodne nauke (National Institutes od Natural Sciences, NINS) u istočnoj Aziji u saradnji sa Kineskom akademijom (Academia Sinica) na Tajvanu. Izgradnju i rad teleskopa ALMA omogućio je ESO u Evropi, Nacionalna radio-astronomska opservatorija (National Radio Astronomi Observatory, NRAO) u Severnoj Americi, kojom upravljaju Ujedinjeni univerziteti (Associated Universities, Inc. AUI) i Nacionalna astronomska opservatorija Japana (National Astronomical Observatory of Japan, NAOJ). Ujedinjena opservatorija ALMA (Joint ALMA Observatory, JAO), pruža jedinstveno vođstvo i rukovođenje izgradnjom, puštanjem u rad i funkcionisanjem ALMA-e.

ESO je najistaknutija međunarodna astronomska organizacija u Evropi i najproduktivnija zemaljska opservatorija na svetu. Podržava je 16 zemalja članica: Austrija, Belgija, Brazil, Češka, Danska, Francuska, Finska, Nemačka, Italija, Holandija, Poljska, Portugal, Španija, Švedska, Švajcarska i Velika Britanija. ESO sprovodi vrlo ambiciozan program fokusiran na dizajn, izgradnju i upravljanje najmoćnijim astronomskim opservatorijama na Zemlji, koje će omogućiti značajna naučna otkrića. Takođe, ESO ima vodeću ulogu u promovisanju i organizovanju saradnje u oblasti astronomskih istraživanja. ESO vodi tri jedinstvene posmatračke lokacije u Čileu: La Sija, Paranal i Šahnantor. Na Paranalu, ESO upravlja Veoma velikim teleskopom, najnaprednijim teleskopom na svetu u oblasti vidljive svetlosti, a rukovodi i teleskopima za pregled neba. VISTA radi u oblasti infracrvene svetlosti i najveći je teleskop za pregled neba na svetu, dok je VST najveći teleskop dizajniran da sprovodi pretraživanja neba isključivo u oblasti vidljive svetlosti. ESO je evropski partner na revolucionarnom projektu ALMA, najvećoj astronomskoj opservatoriji današnjice. Na vrhu Sero Armazones, nedaleko od Paranala, ESO gradi 39-metarski Evropski izuzetno veliki teleskop, koji će postati “najveće svetsko oko upereno ka nebu”.

Linkovi

Kontakt

Ivana Horvat
Astronomsko društvo Novi Sad
Petrovaradin, Serbia
Email: eson-serbia@eso.org

Lucas Cieza
Universidad Diego Portales
Santiago, Chile
Tel.: +56 22 676 8154
Mob.: +56 95 000 6541
Email: lucas.cieza@mail.udp.cl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Ovo je prevod ESO saopštenja za javnost eso1626.

O saopštenju

Saopštenje br.:eso1626sr-latn
Naziv:V883 Orionis
Tip:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2016Natur.535..258C

Galerija

Artist’s impression of the water snowline around the young star V883 Orionis
Artist’s impression of the water snowline around the young star V883 Orionis
Samo na engleskom jeziku
ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis
ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis
Samo na engleskom jeziku
The star V883 Orionis in the constellation of Orion
The star V883 Orionis in the constellation of Orion
Samo na engleskom jeziku
Shifting water snowline in V883 Orionis
Shifting water snowline in V883 Orionis
Samo na engleskom jeziku
ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis (annotated)
ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis (annotated)
Samo na engleskom jeziku

Video

ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis
ALMA image of the protoplanetary disc around V883 Orionis
Samo na engleskom jeziku
Zooming on the protoplanetary disc around V883 Orionis
Zooming on the protoplanetary disc around V883 Orionis
Samo na engleskom jeziku
The protoplanetary disc around V883 Orionis (artist's impression)
The protoplanetary disc around V883 Orionis (artist's impression)
Samo na engleskom jeziku
New observations with ALMA reveal water snow line around young star
New observations with ALMA reveal water snow line around young star
Samo na engleskom jeziku

Takođe pogledajte