Najnovije promatranje pomoću Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) teleskopa pokazalo je da su mali protoplanetarni diskovi — prstenovi plina i prašine iz kojih nastaju planeti — daleko češći nego što se prethodno pretpostavljalo. Rezultati se temelje na promatranju 73 mlade zvijezde u regiji Lupus tijekom 2023. i 2024. godine, a upućuju na to da se mnogi planetarni sustavi formiraju u vrlo kompaktnim uvjetima.
Studija, koja će biti objavljena u Astronomy & Astrophysics, vodio je istraživački tim s Leidenskog opservatorija. Analiza je pokazala da dvije trećine promatranih diskova ima prosječni radijus od samo šest astronomskih jedinica — otprilike koliko iznosi udaljenost Jupitera od Sunca. Jedan disk bio je širok svega 0,6 astronomskih jedinica, što je manje od Zemljine orbite.
Veliki i svijetli diskovi nisu pravilo
Godinama su slike velikih protoplanetarnih diskova s vidljivim prazninama oblikovale naše razumijevanje nastanka planeta. Smatralo se da te praznine označavaju mjesta gdje se formiraju divovski plinoviti planeti. Međutim, najnovije promatranje otkriva da takvi veliki diskovi čine tek manji dio ukupne populacije.
Doktorand Osmar M. Guerra-Alvarado, suautor studije, objašnjava:
“Ovi rezultati u potpunosti mijenjaju naše shvaćanje o tome kako izgleda ‘tipičan’ protoplanetarni disk. Samo najsvjetliji diskovi, koji su ujedno i najlakši za promatranje, pokazuju velike praznine, dok su kompaktni diskovi bez takvih struktura zapravo mnogo češći.”
Većina manjih diskova pronađena je oko zvijezda čije su mase između 10 i 50 posto mase našeg Sunca — a upravo su to vrste zvijezda koje čine većinu u svemiru.
Poveznica između veličine diskova i populacije egzoplaneta
Izvor: Guerra-Alvarado i sur.
Ovi rezultati imaju šire implikacije od same strukture diskova. Prema riječima Mariane B. Sanchez, postdoktorandice s Leidenskog opservatorija, kompaktni diskovi pružaju povoljne uvjete za nastanak super-Zemalja — stjenovitih planeta većih od Zemlje, ali manjih od Neptuna.
“Promatranja također pokazuju da bi ovi kompaktni diskovi mogli imati optimalne uvjete za formiranje takozvanih super-Zemalja, jer se većina prašine nalazi blizu zvijezde — upravo ondje gdje se super-Zemlje najčešće otkrivaju,” kaže Sanchez.
Ovo ujedno može objasniti zašto se super-Zemlje češće nalaze oko zvijezda manje mase, dok su planeti poput Jupitera i Saturna rjeđi.
Autori studije sugeriraju da naš Sunčev sustav — s velikim plinovitim planetima na udaljenim orbitama — možda nije pravilo, već iznimka. Sustavi s manjim diskovima i bližim stjenovitim planetima mogli bi biti mnogo češći u galaksiji.
Nienke van der Marel smatra da rezultati predstavljaju ključnu poveznicu između mladih zvjezdanih sustava i egzoplaneta koji kruže oko zrelih zvijezda:
“Otkriće da većina malih diskova ne pokazuje praznine upućuje na to da većina zvijezda vjerojatno nema divovske planete. To je u skladu s onim što opažamo kod populacije egzoplaneta koji kruže oko razvijenih zvijezda. Ova promatranja izravno povezuju populaciju diskova s populacijom egzoplaneta.”
Nova referentna točka za istraživanja nastanka planeta
Do sada su se ALMA promatranja visoke rezolucije uglavnom usredotočivala na veće i svjetlije diskove, jer ih je bilo lakše snimiti. Kompaktni diskovi, iako poznati, često su bili preslabi ili premali da bi ih se moglo precizno analizirati. Ovo novo istraživanje, koje kombinira nove i arhivske ALMA podatke, predstavlja prvi cjelovit pregled diskova visoke rezolucije u jednoj regiji stvaranja zvijezda.
Promatranja su provedena uz razlučivost od samo 0,030 lučnih sekundi, što je omogućilo detaljan uvid u raznolikost diskova. Prema Van der Marel, rezultati ispravljaju dugogodišnju znanstvenu pristranost:
“Ovo istraživanje pokazuje da smo dugo imali pogrešnu sliku o tome kako izgleda tipičan protoplanetarni disk. Jasno je da smo bili pristrani prema najsvjetlijim i najvećim diskovima. Sada napokon imamo potpunu sliku diskova svih veličina.”
Ova otkrića mogla bi značajno utjecati na buduće svemirske misije i promijeniti način na koji znanstvenici traže egzoplanete s potencijalom za razvoj života.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
