Από τότε που ανακαλύφθηκε ο πρώτος πρωτοπλανητικός δίσκος το 1984 γύρω από το αστέρι Beta Pictoris, αυτά τα αντικείμενα προσφέρουν στους αστρονόμους ένα μοναδικό εργαστήριο για τη μελέτη της γέννησης και της εξέλιξης των κόσμων γύρω από μακρινά άστρα.
Μια ομάδα στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας της Γαλλίας και στο Πανεπιστήμιο του Μπορντό σημείωσε πρόσφατα μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόηση αυτών των πλανητικών μαιευτηρίων, παρατηρώντας απευθείας την περιστροφή ενός πρωτοπλανητικού δίσκου γύρω από το νεαρό αστέρι AB Aurigae.
Ο δίσκος φαίνεται να περιστρέφεται όπως αναμένεται με βάση τους νόμους της φυσικής, ωστόσο υπάρχουν αρκετές περιοχές που δεν κινούνται ακριβώς όπως προβλέπει η θεωρία. Μια τέτοια περιστροφική ανωμαλία πιθανότατα προκαλείται από την παρουσία γιγάντιων πλανητών που βρίσκονται σε διαδικασία σχηματισμού μέσα στον δίσκο.
Η ομάδα χρησιμοποίησε το όργανο SPHERE, εγκατεστημένο στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου στη Χιλή, το οποίο επέτρεψε την παρακολούθηση της κίνησης εστιάζοντας στις εκπομπές από κόκκους σκόνης.
Το σύστημα AB Aurigae και οι θέσεις σχηματισμού πλανητών
Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble είχε αποτυπώσει μερικές από τις πρώτες λεπτομερείς εικόνες του δίσκου του AB Aurigae και έκτοτε οι επιστήμονες τον μελετούν για να βρουν περισσότερα στοιχεία πλανητικής γέννησης.
Ο δίσκος έχει αρκετές ύποπτες περιοχές όπου θα μπορούσαν να σχηματίζονται πλανήτες, με τουλάχιστον μία από αυτές να σχετίζεται με παράξενες συστροφές στο νεφέλωμα. Το ίδιο το AB Aurigae είναι ένα μεταβλητό αστέρι – ηλικίας περίπου 4-5 εκατομμυρίων ετών – που σχηματίστηκε μέσα σε ένα σύννεφο αερίου και σκόνης.
Με την πάροδο του χρόνου, το υπόλοιπο σύννεφο περιστράφηκε και ισοπεδώθηκε για να σχηματίσει τον πρωτοπλανητικό δίσκο. Οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν έναν τεράστιο γίγαντα αερίου σε φάση ανάπτυξης, ο οποίος ονομάστηκε AB Aurigae b. Αυτός ο πρωτοπλανήτης βρίσκεται σε απόσταση 93 αστρονομικών μονάδων από το αστέρι και η μάζα του υπολογίζεται περίπου στις 9 μάζες του Δία.
Υπάρχουν επίσης και άλλες πιθανές τοποθεσίες πλανητικού σχηματισμού στον δίσκο. Μία μπορεί να βρίσκεται περίπου 30 αστρονομικές μονάδες μακριά από το άστρο και ίσως ευθύνεται για μια συστροφή στον δίσκο, ενώ δύο άλλοι υποψήφιοι πρωτοπλανήτες βρίσκονται περίπου 400-600 αστρονομικές μονάδες μακριά, εμφανιζόμενοι ως πυκνές συστάδες στα εξωτερικά μέρη του νέφους.
Οι παρατηρήσεις του οργάνου SPHERE αποκαλύπτουν την αλήθεια
Η ασυνήθιστη εμφάνιση του δίσκου του AB Aurigae υποδηλώνει μια σειρά από γεγονότα που τον διαμόρφωσαν, καθώς ενδέχεται να έχει αλληλεπιδράσει με ένα άλλο πυκνό σύννεφο που προκάλεσε διαταραχές.
Επιπλέον, παρατηρήσεις με το Atacama Large Millimeter Array έδειξαν σπειροειδείς βραχίονες πλούσιους σε αέριο, οι οποίοι πιθανότατα σχηματίστηκαν ως απόκριση στην ύπαρξη ενός πλανήτη.
Οι παρατηρήσεις του SPHERE επέτρεψαν στην ομάδα να παρακολουθήσει τις δομές του δίσκου με υψηλή ακρίβεια. Οι ερευνητές εντόπισαν μια φωτεινή περιοχή που είναι χαρακτηριστική των ζωνών προσαύξησης, όπου το αέριο και η σκόνη ενώνονται και τελικά πέφτουν πάνω σε ένα αντικείμενο που σχηματίζει έναν γιγάντιο πλανήτη αερίου.
Οι εικόνες αποκαλύπτουν επίσης τη γρήγορη περιστροφή αμυδρών σκιών που ρίχνονται στην επιφάνειά του από αόρατες δομές, οι οποίες θα μπορούσαν να είναι περισσότεροι πλανήτες υπό διαμόρφωση ή αδιαφανείς μάζες σκόνης που περιφέρονται κοντά στο αστέρι.
Αυτά τα ευρήματα, τα οποία δείχνουν πιο περίπλοκες κινήσεις από εκείνες που προβλέπονταν από τα θεωρητικά μοντέλα, ανοίγουν νέες γραμμές έρευνας για μια λεπτομερέστερη κατανόηση της εξέλιξης των πρωτοπλανητικών δίσκων.
