สปิตเซอร์ตรวจสอบดิสก์ก่อตัวดาวเคราะห์ - เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

Pin
Send
Share
Send

มีบางสิ่งแปลก ๆ เกิดขึ้นรอบดาวฤกษ์อายุน้อยชื่อว่า LRLL 31 ซึ่งน่าจะเป็นดาวเคราะห์ที่ก่อตัวเป็นดิสก์อย่างไรก็ตามดาวเคราะห์ใช้เวลาก่อตัวเป็นล้าน ๆ ปีดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะเห็นการเปลี่ยนแปลงใด ๆ วัตถุอื่นดูเหมือนจะผลักดันกลุ่มวัตถุที่ก่อตัวดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์และภูมิภาคนี้กำลังเสนอนักดาราศาสตร์ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ให้ดูที่หายากในระยะแรกของการก่อตัวดาวเคราะห์

นักดาราศาสตร์มองเห็นแสงจากดิสก์นี้มีการเปลี่ยนแปลงค่อนข้างบ่อย คำอธิบายที่เป็นไปได้อย่างหนึ่งคือเพื่อนร่วมทางที่ใกล้ชิดกับดาวไม่ว่าจะเป็นดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์กำลังพัฒนากำลังผลักวัสดุที่ก่อตัวดาวเคราะห์เข้าด้วยกันทำให้ความหนาของมันแปรผันตามที่มันหมุนรอบดาวฤกษ์

“ เราไม่รู้ว่าดาวเคราะห์ก่อตัวหรือจะก่อตัวขึ้น แต่เราก็ได้รับความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับคุณสมบัติและพลวัตของฝุ่นละเอียดที่อาจจะกลายเป็นหรือเป็นรูปร่างโดยอ้อมได้” James Muzerolle of the Space สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์บัลติมอร์, Md. Muzerolle เป็นผู้เขียนบทความแรกที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal Letters “ นี่เป็นเหลื่อมเวลาแบบเรียลไทม์ในกระบวนการสร้างดาวเคราะห์ที่ยาวนาน”

ทฤษฎีหนึ่งเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์ชี้ให้เห็นว่าดาวเคราะห์เริ่มต้นเมื่อเม็ดฝุ่นหมุนวนรอบดาวฤกษ์ในดิสก์ พวกมันค่อยๆเพิ่มขนาดขึ้นเรื่อย ๆ สะสมมวลมากขึ้นเรื่อย ๆ เหมือนหิมะเหนียว ในขณะที่ดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ พวกมันก็แกะสลักช่องว่างในฝุ่นจนกระทั่งดิสก์ที่เรียกว่าช่วงเปลี่ยนผ่านนั้นมีรูปร่างเหมือนหลุมโดนัทขนาดใหญ่ที่ใจกลาง เมื่อเวลาผ่านไปดิสก์นี้จะจางหายไปและดิสก์ชนิดใหม่ก็เกิดขึ้นจากเศษซากจากการชนกันระหว่างดาวเคราะห์ดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง ในท้ายที่สุดระบบสุริยะที่โตเต็มที่เช่นรูปร่างของเราเอง

ก่อนที่จะเปิดตัวสปิตเซอร์ในปี 2003 มีเพียงบางส่วนเท่านั้นที่ทราบช่องว่างหรือช่องว่าง ด้วยวิสัยทัศน์อินฟราเรดที่ปรับปรุงแล้วของสปิตเซอร์ทำให้มีผู้พบได้หลายสิบคน กล้องโทรทรรศน์อวกาศได้สัมผัสกับแสงที่อบอุ่นของดิสก์และแมปโครงสร้างของพวกเขาทางอ้อม

Muzerolle และทีมของเขาออกเดินทางเพื่อศึกษาดาวฤกษ์อายุน้อยจำนวนมากที่มีดิสก์เฉพาะกาลที่รู้จัก ดาวฤกษ์มีอายุประมาณสองถึงสามล้านปีและอยู่ห่างออกไป 1,000 ปีแสงในพื้นที่ก่อตัวดาวฤกษ์ IC 348 ของกลุ่มดาวเซอุส ดาวฤกษ์บางดวงแสดงให้เห็นถึงการแปรผันที่น่าประหลาดใจ นักดาราศาสตร์ติดตาม LRLL 31 หนึ่งดวงเพื่อศึกษาดาวห้าเดือนด้วยเครื่องมือทั้งสามของสปิตเซอร์

การสำรวจแสดงให้เห็นว่าแสงจากบริเวณด้านในของดิสก์ดาวเปลี่ยนไปทุก ๆ สองสามสัปดาห์และในหนึ่งครั้งในหนึ่งสัปดาห์เท่านั้น “ การเปลี่ยนแผ่นดิสก์นั้นหายากมากดังนั้นการเห็นความแปรปรวนประเภทนี้จึงน่าตื่นเต้นมาก” เควินฟลาเฮอร์ตี้ผู้เขียนร่วมแห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนาแห่งทูซอนกล่าว

ทั้งความเข้มและความยาวคลื่นของแสงอินฟราเรดนั้นเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ตัวอย่างเช่นเมื่อปริมาณของแสงที่มองเห็นในช่วงความยาวคลื่นที่สั้นลงเพิ่มขึ้นความสว่างของช่วงความยาวคลื่นที่ยาวขึ้นจะลดลงและในทางกลับกัน

Muzerolle และทีมของเขาบอกว่าสหายกับดาวฤกษ์ซึ่งโคจรรอบช่องว่างในดิสก์ของระบบสามารถอธิบายข้อมูลได้ “ เพื่อนที่อยู่ในช่องว่างของดิสก์ที่มีขอบเกือบจะเปลี่ยนความสูงของขอบจานด้านในเป็นระยะ ๆ เนื่องจากมันเป็นวงกลมรอบดาว: ขอบที่สูงกว่าจะเปล่งแสงมากขึ้นในช่วงความยาวคลื่นที่สั้นกว่าเนื่องจากมีขนาดใหญ่และร้อน แต่ที่ ในเวลาเดียวกันขอบที่สูงจะทำหน้าที่เป็นวัสดุเย็นของดิสก์ด้านนอกทำให้แสงความยาวคลื่นยาวลดลง ขอบต่ำจะทำตรงข้าม นี่คือสิ่งที่เราสังเกตเห็นในข้อมูลของเรา” Elise Furlan ผู้ร่วมเขียนจาก Jet Propulsion Laboratory ของ NASA ใน Pasadena รัฐแคลิฟอร์เนียกล่าว

คู่หูจะต้องเข้าใกล้เพื่อเคลื่อนย้ายวัตถุรอบตัวเร็วมาก - ประมาณหนึ่งในสิบระยะทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์

นักดาราศาสตร์วางแผนที่จะติดตามด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินเพื่อดูว่าเพื่อนกำลังดึงดาวฤกษ์แรงพอที่จะรับรู้หรือไม่ สปิตเซอร์จะสังเกตการณ์ระบบอีกครั้งในภารกิจ "อบอุ่น" เพื่อดูว่าการเปลี่ยนแปลงนั้นเป็นระยะหรือไม่เช่นเดียวกับที่คาดว่าจะมีคู่หูโคจรอยู่ สปิตเซอร์วิ่งออกมาจากน้ำหล่อเย็นในเดือนพฤษภาคมของปีนี้และตอนนี้ทำงานที่อุณหภูมิที่อุ่นขึ้นเล็กน้อยโดยที่ช่องอินฟราเรดสองช่องยังคงทำงานอยู่

“ สำหรับนักดาราศาสตร์การดูอะไรแบบเรียลไทม์นั้นน่าตื่นเต้นมาก” มูซูโรลกล่าว “ มันเหมือนกับว่าเราเป็นนักชีววิทยาที่จะรับชมเซลล์เติบโตในจานเพาะเชื้อเพียงตัวอย่างของเราอยู่ห่างออกไปไม่กี่ปี”

ที่มา: JPL

Pin
Send
Share
Send