ในการทดสอบความสามารถใหม่ของความละเอียดสูง Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ได้แบ่งปันภาพรวมครอบครัวบางส่วนกับเราอย่างมีความสุข ตั้งอยู่ห่างจากเราประมาณ 450 ปีแสงในกลุ่มดาวราศีพฤษภหนุ่ม HL Tau รวบรวมวัตถุรอบ ๆ ตัวเพื่อฟักดาวเคราะห์และดึงดูดนักวิจัย
ต้องขอบคุณภาพ ALMA ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเป็นสักขีพยานในขั้นตอนของการก่อตัวดาวเคราะห์ซึ่งถูกสงสัย แต่ไม่เคยได้รับการยืนยันด้วยสายตา ดาวฤกษ์อายุน้อยมากแห่งนี้ล้อมรอบด้วยวงแหวนหลายวงของวัสดุซึ่งมีระยะห่างที่ชัดเจน เป็นไปได้หรือไม่ว่าช่องว่างที่ถูกทำเครื่องหมายเหล่านี้อย่างชัดเจนในแผ่นดิสก์เศษพลังงานแสงอาทิตย์อาจเป็นจุดที่ดาวเคราะห์เริ่มก่อตัว
“ คุณสมบัติเหล่านี้เกือบจะแน่นอนว่าเป็นผลมาจากรูปร่างคล้ายดาวเคราะห์ที่กำลังก่อตัวขึ้นในดิสก์ นี่น่าประหลาดใจเนื่องจาก HL Tau มีอายุไม่เกินหนึ่งล้านปีและดาวอายุน้อยเหล่านี้ไม่น่าจะมีวัตถุดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่สามารถสร้างโครงสร้างที่เราเห็นในภาพนี้” รองผู้อำนวยการแผนก ALMA กล่าว
“ เมื่อเราเห็นภาพนี้ครั้งแรกเราประหลาดใจในรายละเอียดที่น่าตื่นเต้น HL Tauri มีอายุไม่เกินหนึ่งล้านปี แต่แผ่นดิสก์ของมันดูเหมือนว่าเต็มไปด้วยการก่อตัวดาวเคราะห์ ภาพเดียวนี้จะปฏิวัติทฤษฎีการก่อตัวดาวเคราะห์” Catherine Vlahakis นักวิทยาศาสตร์ของโปรแกรมรอง ALMA และนักวิทยาศาสตร์โปรแกรมนำสำหรับโครงการ ALMA Long Baseline Campaign อธิบาย
มาดูสิ่งที่เราเข้าใจเกี่ยวกับการก่อตัวของระบบสุริยะ ...
จากการวิจัยซ้ำหลายครั้งนักดาราศาสตร์สงสัยว่าดาวทุกดวงจะถูกสร้างขึ้นเมื่อเมฆฝุ่นและก๊าซตกลงสู่แรงโน้มถ่วงและยุบตัวเอง เมื่อดาวเริ่มมีวิวัฒนาการฝุ่นก็เกาะติดกันกลายเป็น "ซุประบบสุริยะ" ซึ่งประกอบด้วยทรายและหินขนาดต่าง ๆ มากมาย ในที่สุดซากปรักหักพังนี้ก็กลายเป็นแผ่นดิสก์บาง ๆ รอบดาวฤกษ์แม่และกลายเป็นบ้านของดาวเคราะห์น้อย, ดาวหางและดาวเคราะห์ที่เพิ่งสร้างใหม่ ในขณะที่ดาวเคราะห์รวบรวมวัตถุเข้าสู่ตัวเองแรงโน้มถ่วงของมันจะเปลี่ยนรูปร่างไปเป็นโครงสร้างของแผ่นดิสก์ที่ก่อตัวมัน เหมือนกับการลากเครื่องกวาดหญ้าบนใบไม้ที่ร่วงหล่นดาวเคราะห์เหล่านี้จะล้างเส้นทางในวงโคจรและสร้างช่องว่าง ในที่สุดความคืบหน้าของพวกเขาดึงก๊าซและฝุ่นละอองเข้าไปในโครงสร้างที่กระชับยิ่งขึ้นและชัดเจนยิ่งขึ้น ตอนนี้ ALMA ได้แสดงให้เราเห็นว่าสิ่งที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นเพียงรูปแบบคอมพิวเตอร์ ทุกสิ่งที่เราคิดว่าเรารู้เกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์นั้นเป็นจริงและ ALMA ได้พิสูจน์แล้ว
“ ผลลัพธ์ใหม่และไม่คาดคิดนี้ช่วยให้มองเห็นกระบวนการการก่อตัวดาวเคราะห์อย่างไม่น่าเชื่อ ความชัดเจนดังกล่าวเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจว่าระบบสุริยะของเราเป็นอย่างไรและดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นอย่างไรในจักรวาล” โทนี่บีสลีย์ผู้อำนวยการหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ (NRAO) ในชาร์ลอตส์วิลล์เวอร์จิเนีย สหรัฐอเมริกา
“ สิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับการก่อตัวดาวเคราะห์ในปัจจุบันส่วนใหญ่อยู่บนพื้นฐานของทฤษฎี รูปภาพที่มีรายละเอียดในระดับนี้จนถึงตอนนี้ได้ถูกลดขนาดไปที่การจำลองคอมพิวเตอร์หรือการแสดงผลของศิลปิน ภาพความละเอียดสูงของ HL Tauri แสดงให้เห็นว่า ALMA สามารถบรรลุผลได้อย่างไรเมื่อทำงานในรูปแบบที่ใหญ่ที่สุดและเริ่มยุคใหม่ในการสำรวจการก่อตัวของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์” ทิมเดอซิวว์ผู้อำนวยการ ESO กล่าว
เหตุผลหลักที่นักดาราศาสตร์ไม่เคยเห็นโครงสร้างประเภทนี้มาก่อนจึงง่ายต่อการมองเห็น ฝุ่นที่สร้างดิสก์ดาวเคราะห์รอบ HL Tau นั้นยังปกปิดแสงที่มองเห็น ด้วยความสามารถของ ALMA ในการ“ มองเห็น” ที่ความยาวคลื่นที่ยาวกว่ามากมันสามารถแสดงภาพว่าเกิดอะไรขึ้นที่ใจกลางของคลาวด์ “ นี่เป็นหนึ่งในภาพที่น่าทึ่งที่สุดที่เคยเห็นในช่วงความยาวคลื่นเหล่านี้ ระดับของรายละเอียดนั้นยอดเยี่ยมมากจนน่าประทับใจยิ่งกว่าภาพออพติคอลจำนวนมาก ความจริงที่ว่าเราสามารถเห็นดาวเคราะห์ที่กำลังเกิดขึ้นจะช่วยให้เราเข้าใจไม่เพียง แต่ดาวเคราะห์ก่อตัวรอบดาวฤกษ์อื่น แต่ยังเป็นจุดกำเนิดของระบบสุริยะของเราเองด้วย” นักดาราศาสตร์ NRAO Crystal Brogan กล่าว
ALMA ทำเช่นไร? จากการวิจัยของเจ้าหน้าที่พบว่าความสามารถในการปรับความละเอียดสูงแบบใหม่นั้นทำได้โดยการเว้นระยะห่างจากเสาอากาศมากถึง 15 กิโลเมตร เส้นฐานที่ความยาวคลื่นมิลลิเมตรนี้เปิดใช้งานความละเอียด 35 มิลลิวินาทีซึ่งเทียบเท่ากับเงินเมื่อมองจากระยะทางไกลกว่า 110 กิโลเมตร “ การแก้ปัญหาดังกล่าวสามารถทำได้ด้วยขีดความสามารถพื้นฐานที่ยาวนานของ ALMA และให้ข้อมูลใหม่แก่นักดาราศาสตร์ที่ไม่สามารถรวบรวมกับสิ่งอำนวยความสะดวกอื่นใดรวมถึงหอสังเกตการณ์ทางแสงที่ดีที่สุด” Pierre Cox ผู้อำนวยการอัลม่ากล่าว
เส้นเขตแดนอันยาวเหยียดนั้นประสบความสำเร็จในการสังเกตการณ์ของ ALMA และเป็นการยกย่องเทคโนโลยีและวิศวกรรมทั้งหมดที่เข้าสู่การก่อสร้าง การสำรวจในอนาคตที่ฐานที่ยาวที่สุดที่เป็นไปได้ของ ALMA ที่มีความยาว 16 กิโลเมตรจะหมายถึงภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้น - และโอกาสในการขยายความรู้เกี่ยวกับจักรวาลและผลงานของเรา “ การสังเกตนี้แสดงให้เห็นถึงผลลัพธ์ที่น่าทึ่งและสำคัญซึ่งมาจาก NSF ที่สนับสนุนเครื่องมือวัดระดับโลกเช่น ALMA” เฟลมิงคริมผู้ช่วยผู้อำนวยการมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสำหรับคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์กายภาพกล่าว “ ALMA กำลังส่งมอบศักยภาพมหาศาลในการเผยให้เห็นเอกภพที่อยู่ห่างไกลและกำลังเล่นบทบาทที่ไม่เหมือนใครและเปลี่ยนแปลงในด้านดาราศาสตร์”
ส่งรูปเด็ก ๆ ให้พวกเขาตามวิธีของเรา Mama ALMA ... เรายินดีที่จะดู!
แหล่งที่มาของเรื่องดั้งเดิม:“ รูปภาพ ALMA ปฏิวัติเผยให้เห็นดาวเคราะห์กำเนิด” - ESO Press Release
