Astronomët zbulojnë hapin e parë drejt formimit të planetit
Zgjidhja e misterit se si u krijuan planetë si Toka është një pyetje e rëndësishme për të kuptuar origjinën e jetës. Planetët mendohet se formohen kur pluhuri dhe gazi ndëryjor mblidhen në një disk protoplanetar që rrethon një protoyll, por ka qenë e paqartë se ku, kur dhe si fillon formimi i planetit.
Nga ana tjetër, dihet se kur një planet formohet brenda një disku, graviteti i tij krijon një model si unazë në disk. Në fakt, vëzhgimet me ALMA kanë zbuluar struktura të tilla unazore në shumë disqe protoplanetare , duke sugjeruar ekzistencën e planetëve.
Për të studiuar procesin e formimit të planetit , është e nevojshme t’i hedhim një vështrim të hollësishëm disqeve ku është e sigurt se ende nuk ekzistojnë planetë. Megjithatë, për shkak të vështirësive të gjetjes së disqeve të tilla pa nënshkrime të planetëve dhe studimit të tyre në detaje, ne nuk kemi ende një pamje të qartë se si fillon formimi i planetit.
Në studimin e ri “Pasurimi i pluhurit dhe rritja e kokrrave në një disk të lëmuar rreth DG Tau Protostar Revealed by ALMA Triple Bands Frequency Observations” botuar në The Astrophysical Journal , grupi i kërkimit ndërkombëtar u fokusua në një protostar relativisht të ri , DG Taurus (DG Tau) , dhe studioi me ALMA diskun që rrethon protoyllin në detaje.
Ata vëzhguan shpërndarjen e intensitetit të emetimit të radios në një gjatësi vale prej 1.3 mm të emetuar nga pluhuri në disk me një rezolucion hapësinor jashtëzakonisht të lartë prej 0.04 hark sec dhe sqaruan strukturën e detajuar të diskut. Rezultatet tregojnë se disku rreth DG Tau është i lëmuar dhe i mungojnë modelet e unazës që shihen në disqet rreth protoyjeve të vjetër. Kjo tregon se nuk ka planetë në diskun e DG Tau dhe imazhi mund të ketë kapur në prag të formimit të planetit.
Studiuesit vëzhguan më tej diskun në gjatësi vale të ndryshme (0.87 mm, 1.3 mm dhe 3.1 mm) dhe hetuan valët e radios dhe intensitetet e polarizimit. Në varësi të madhësisë së pluhurit dhe densitetit të pluhurit, raporti i intensiteteve të valëve të radios në gjatësi vale të ndryshme dhe intensiteti i polarizimit të valëve të radios të shpërndara nga pluhuri ndryshon. Prandaj, madhësia dhe shpërndarja e densitetit mund të vlerësohen duke krahasuar rezultatet e vëzhgimit me simulimet me modele të ndryshme të madhësisë së pluhurit dhe shpërndarjes së densitetit.
Kjo zbulon shkallën në të cilën po rritet pluhuri ndëryjor, materiali nga i cili janë bërë planetët. Simulimet më të përshtatshme sugjerojnë se pluhuri është më i madh në pjesën e jashtme të diskut (përtej rreth 40 njësive astronomike; pak më larg se distanca midis diellit dhe Neptunit në sistemin diellor) sesa në pjesën e brendshme, duke treguar se Procesi i formimit të planetit është më i avancuar.
Teoritë e formimit të planetit kanë sugjeruar se formimi i planetit fillon në pjesën e brendshme të diskut, por rezultatet e këtij studimi kundërshtojnë këtë pritje dhe tregojnë se formimi i planetit mund të fillojë nga pjesa e jashtme e diskut. Nga ana tjetër, raporti pluhur ndaj gazit u zbulua të jetë rreth 10 herë më i lartë se në hapësirën normale ndëryjore në rajonin e brendshëm, megjithëse madhësia e pluhurit është më e vogël. Për më tepër, këto grimca pluhuri vendosen mirë në rrafshin e mesit të diskut, duke sugjeruar që disku është në procesin e akumulimit të materialit për të formuar planetë. Është e mundur që formimi i planetit mund të shkaktohet nga ky akumulim pluhuri në të ardhmen.
Këto vëzhgime u bënë të mundura nga rezolucioni hapësinor jashtëzakonisht i lartë i ALMA-s prej 0.04 sekondash harku, si dhe nga vëzhgimi i valëve të radios të emetuara nga pluhuri, duke përfshirë dritën e polarizuar në tre gjatësi vale të ndryshme. Kjo është hera e parë që zbulohet madhësia dhe dendësia e pluhurit në një “disk të lëmuar” pa nënshkrimin e planetëve. Kjo ka dhënë informacione të reja rreth vendeve të formimit të planetit që nuk mund të parashikoheshin nga studimet e mëparshme teorike ose vëzhgimet e disqeve me nënshkrime të formimit të planetit.
Duke komentuar rëndësinë e këtij hulumtimi, Satoshi Ohashi thotë: “ALMA deri më tani ka arritur të kapë një shumëllojshmëri të gjerë të strukturave të diskut dhe ka zbuluar ekzistencën e planetëve. Nga ana tjetër, megjithatë, për t’iu përgjigjur pyetjes, ‘Si funksionon planeti fillojë formimi?’ Është e rëndësishme të vëzhgosh një disk të lëmuar pa nënshkrimin e formimit të planetit. Ne besojmë se ky studim është shumë i rëndësishëm sepse zbulon kushtet fillestare për formimin e planetit.”