Voda v disku mladé hvězdy HL Tauri, která je velice podobná našemu Slunci

"Nedovedl jsem si ani představit, že bychom mohli zachytit snímek oceánů vodní páry ve stejné oblasti, kde se pravděpodobně formuje planeta," říká Stefano Facchini, astronom z Milánské univerzity v Itálii, který vedl studii publikovanou dnes v časopise Nature Astronomy. Pozorování odhalila nejméně třikrát více vody než ve všech pozemských oceánech dohromady ve vnitřním disku mladé hvězdy podobné Slunci s názvem HL Tauri, která se nachází 450 světelných let od Země v souhvězdí Býka.

"Je neskutečné, že můžeme vodní páru nejen detekovat, ale také pořídit její detailní snímky a prostorově ji rozlišit ve vzdálenosti 450 světelných let od nás ," dodává spoluautor Leonardo Testi, astronom z Boloňské univerzity v Itálii. Prostorově rozlišená pozorování pomocí dalekohledu ALMA umožňují astronomům určit rozložení vody v různých oblastech disku. "Podílet se na tak významném objevu v ikonickém disku HL Tauri bylo nad rámec toho, co jsem pro svou první zkušenost v astronomii očekával," dodává Mathieu Vander Donckt z Univerzity v belgickém Liege, který se na výzkumu podílel jako student magisterského studia.

Značné množství vody bylo nalezeno v oblasti, kde se nachází známá mezera v disku HL Tauri. Prstencové mezery jsou v prachoplynných discích brázděny obíhajícími vznikajícími planetami, které shromažďují materiál a rostou. "Naše nedávné snímky odhalily značné množství vodní páry v různých vzdálenostech od hvězdy, včetně mezery, kde by se v současné době mohla potenciálně formovat planeta," říká Facchini. To naznačuje, že by tato vodní pára mohla ovlivnit chemické složení planet vznikajících v těchto oblastech.

Pozorování vody pomocí pozemního teleskopu je velkým úspěchem, protože vodní pára v zemské atmosféře zhoršuje kvalitu astronomických signálů. ALMA, kterou provozuje ESO spolu se svými mezinárodními partnery, je soustava dalekohledů v chilské poušti Atacama v nadmořské výšce přibližně 5 000 metrů, která byla postavena ve vysokém a suchém prostředí speciálně proto, aby se tato degradace minimalizovala a poskytla výjimečné pozorovací podmínky. "K dnešnímu dni je ALMA jediným zařízením, které je schopno prostorově rozlišit vodu v chladném planetárním disku," říká spoluautor Wouter Vlemmings, profesor na Chalmersově technické univerzitě ve Švédsku [1].

"Je opravdu výjimečné na vlastní oči pozorovat, jak se molekuly vody uvolňují z ledových prachových částic," říká Elizabeth Humphreys, astronomka ESO, která se na studii také podílela. Prachová zrnka tvořící disk jsou zárodkem vzniku planet - srážejí shlukují se do stále větších těles obíhajících kolem hvězdy. Astronomové se domnívají, že tam, kde je dostatečně chladno na to, aby voda na prachových částicích zmrzla, částečky lépe lepí, což je ideální místo pro vznik planet. "Naše výsledky ukazují, jak může přítomnost vody ovlivnit vývoj planetárního systému, stejně jako tomu bylo před 4,5 miliardami let v naší Sluneční soustavě," dodává Facchini.

Díky modernizaci teleskopu ALMA a dalekohledu ESO ELT (Extremely Large Telescope), který bude uveden do provozu v tomto desetiletí, bude vznik planet a role, kterou v něm hraje voda, jasnější než kdykoli předtím. Zejména přístroj METIS, Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph, poskytne astronomům bezkonkurenční pohled na vnitřní oblasti planetárních disků, kde vznikají planety jako Země.

Poznámky

[1] Při nových pozorováních byly použity recievery 5. a 7. pásma dalekohledu ALMA. Pásma 5 a 7 byla vyvinuta v Evropě, v Chalmers/NOVA (Netherlands Research School for Astronomy), respektive IRAM (Institut de radioastronomie millimétrique) za účasti ESO. Pásmo 5 rozšířilo ALMU o nový frekvenční rozsah speciálně pro detekci a zobrazování vody v blízkém vesmíru. V této studii tým pozoroval tři spektrální čáry vody ve dvou frekvenčních pásmech, aby zmapoval plyn o různých teplotách v disku.

Další informace

Tento výzkum byl publikován v článku s názvem "Resolved ALMA observations of water in the inner astronomical units of the HL Tau disk" v časopise Nature Astronomy (doi:10.1038/s41550-024-02207-w).

Tým tvoří S. Facchini (Dipartimento di Fisica, Universita degli Studi di Milano, Italy), L. Testi (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi", Universita di Bologna, Italy), E. Humphreys (European Southern Observatory, Germany, Joint ALMA Observatory, Chile; European Southern Observatory Vitacura, Chile), M. Vander Donckt (Space sciences, Technologies & Astrophysics Research (STAR) Institute, University of Liege, Belgium), A. Isella (Department of Physics and Astronomy, Rice University, USA [Rice]), R. Wrzosek (Rice), A. Baudry (Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Univ. de Bordeaux, CNRS, France), M. D. Gray (National Astronomical Research Institute of Thailand, Thailand), A. M. S. Richards (JBCA, University of Manchester, UK), W. Vlemmings (Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Sweden).

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) je mezinárodní astronomické zařízení, jenž společně provozují ESO, U.S. National Science Foundation (NSF) a National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan ve spolupráci s Chile. ALMA je financována ESO jménem jejích členských států, NSF ve spolupráci s National Research Council of Canada (NRC) a National Science and Technology Council (NSTC) na Tchaj-wanu a NINS ve spolupráci s Academia Sinica (AS) na Tchaj-wanu a Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). Výstavbu a provoz soustavy ALMA vede ESO jménem svých členských států, National Radio Astronomy Observatory (NRAO) řízená Associated Universities, Inc. (AUI) za severní Ameriku a National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) za východní Asii. The Joint ALMA Observatory (JAO) poskytuje jednotné vedení a management výstavby, plánování a provozu soustavy ALMA.

Odkazy

• Vědecký článek (verze před vydáním, s provizorním názvem)
• Fotografie soustavy ALMA
• Přečtěte si více o ESO ELT na zvlášní stránce a v press kitu

Kontakty

Anežka Srbljanović
Astronomical Institute of Czech Academy of Scienceský ústav AV ČR
Email: anezka.srbljanovic@gmail.com

Stefano Facchini
University of Milan
Milan, Italy
Tel.: +39 02 503 17254
Email: stefano.facchini@unimi.it

Elizabeth Humphreys
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6541
Email: ehumphre@eso.org

Leonardo Testi
University of Bologna
Bologna, Italy
Tel.: +39 051 20 9 5763
Email: leonardo.testi@unibo.it

Mathieu Vander Donckt
University of Liege
Liege, Belgium
Tel.: +32 4 366 9721
Email: Mathieu.VanderDonckt@uliege.be

Wouter Vlemmings
Chalmers University of Technology
Gothenburg, Sweden
Tel.: +46 31 772 63 54
Email: wouter.vlemmings@chalmers.se

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Líbil se vám tento článek?

Podpořte tento web, třeba peněžitým darem, který bude využit k dalšímu technickému rozvoji stránek. Učinit tak můžete bankovním převodem na účet

2502526845 / 2010

Podpořit nás můžete i dalšími způsoby, třeba objednávku některé z knih, turistických průvodců. K rychlému provedení platby můžete využít i přiložený QR kód obsahující údaje k platbě v přednastavené částce 80 Kč. Výši částky si nakonec ale určete sami.