Planeti ne nastaju odjednom, nego iz golemih diskova plina i prašine koji okružuju tek rođene zvijezde. Upravo zato nova Webbova snimka dvaju takvih sustava nije tek još jedan upečatljiv prizor iz dubokog svemira, nego pogled u fazu u kojoj se oblikuju svjetovi, asteroidi i kometi. Riječ je o objektima Tau 042021 i Oph 163131, udaljenima oko 450, odnosno 480 svjetlosnih godina od Zemlje, u zviježđima Bika i Zmijonosca.
Tau 042021 poznat je i pod kataloškom oznakom 2MASS J04202144+2813491, a Oph 163131 kao 2MASS J16313124-2426281. Oba objekta okružena su protoplanetarnim diskovima, gustim strukturama od preostalog plina i prašine koje nastaju nakon što se dio materijala iz velikog molekularnog oblaka uruši i oblikuje novu zvijezdu. Ono što ne završi u zvijezdi ostaje kružiti oko nje, a s vremenom se sudarima i zgušnjavanjem pretvara u sve veća tijela, od planetesimala do planeta. Dio tog materijala nikada ne naraste do punopravnih planeta, pa ostaje u obliku asteroida i kometa, dok ostatak plina nova zvijezda tijekom desetaka milijuna godina postupno raznese svojim zračenjem.
To je, u osnovi, i priča o nastanku našeg Sunčeva sustava. Promatranjem mladih protoplanetarnih diskova astronomi zato pokušavaju rekonstruirati kako su nastali plinoviti divovi, stjenoviti planeti, kometi i asteroidi koje danas poznajemo, ali i razumjeti zašto u galaksiji nastaju toliko različiti planetarni sustavi.
Pogled ravno u rub diska
Posebnost ova dva sustava jest to što ih sa Zemlje vidimo gotovo točno s boka, tako da je rub diska okrenut prema nama. Takav položaj zaklanja najveći dio sjaja mlade zvijezde u središtu, pa se jasnije vidi fina prašina izdignuta iznad i ispod diska. Tu prašinu osvjetljava reflektirana svjetlost zvijezde, zbog čega se na snimkama pojavljuju izražene, višebojne strukture.
Takav prikaz nije važan samo zato što je vizualno dojmljiv. Raspodjela prašine unutar samog diska, ali i iznad njegove središnje ravnine, snažno utječe na to gdje i kako planeti uopće mogu nastati. Drugim riječima, način na koji je materijal složen u tim mladim sustavima određuje i buduću arhitekturu mogućih planeta.
Snimke su nastale kombiniranjem podataka s Webbovih instrumenata NIRCam i MIRI u sklopu programa #2562. Upravo široka infracrvena osjetljivost tih kamera omogućuje astronomima da kroz disk prate zrnca prašine različitih veličina. Crvene, narančaste i zelene nijanse na snimkama upućuju na različite veličine čestica, ali i na prisutnost molekula poput molekularnog vodika, ugljikova monoksida i policikličkih aromatskih ugljikovodika.
Praznina koja odaje novi svijet
U obje su slike uključeni i podaci svemirskog teleskopa Hubble, koji bilježi vidljivu svjetlost, ponajprije onu što se od središnje zvijezde odbija od sitne prašine iznad diska. U slučaju objekta Oph 163131 pridodana su i opažanja sustava ALMA u Čileu. Dok Hubble i Webb prate iznimno sitna zrnca prašine, velika tek nekoliko mikrometara, ALMA otkriva znatno veće čestice, veličine oko jednog milimetra, koncentrirane u središnjoj ravnini diska.
Upravo je ta nakupina krupnijih zrnaca važna jer može stvoriti uvjete za njihov daljnji rast i, naposljetku, za nastanak planeta. Još je zanimljivije to što opažanja objekta Oph 163131 otkrivaju prazninu u unutarnjem dijelu diska. Takav procjep mogao bi upućivati na to da se ondje već oblikuje planet koji oko sebe postupno raščišćava prašinu.
Zato ove Webbove snimke nisu samo još jedan dojmljiv prikaz mladih zvijezda, nego i rijedak pogled na sustave uhvaćene u trenutku kada se iz kaotične mješavine plina i prašine počinju izdvajati budući svjetovi. Upravo na takvim prizorima astronomi pokušavaju razabrati kako je nekoć nastao i naš Sunčev sustav.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
