Na naszych oczach rodzi się planeta18 sierpnia 2003
Przypadek sprawił, że po raz pierwszy astronomom udało się dojrzeć moment narodzin planety w młodym układzie odległym o 2400 lat wietlnych.
- To wyjštkowy obiekt, jedyny taki znany obecnie. Jego obserwacje pokazujš, że być może czas formowania się planet jest bardzo krótki i trwa mniej więcej sto lat - powiedział nam prof. Krzysztof Stanek z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge.
Mrugajšca gwiazda
Cała historia zaczęła się w zeszłym roku, kiedy astronomowie z Wesleyan University odkryli, że gwiazda oznaczona jako KH 15D regularnie zmienia swój blask. Badacze nazwali jš "mrugajšcš gwiazdš", choć te rozbłyski wcale nie trwajš krótko. Gwiazda staje się ciemna i niemal zupełnie znika z oczu na 20 dni, po czym rozjania się i wieci normalnie przez 48 dni. I tak w kółko.
Gwiazda KH 15D - po lewej widoczna plamka gwiazdy, po prawej - znika podczas zaćmienia
P. Garnavich
Od razu było oczywiste, że co okresowo zasłania gwiazdę. Ale co? Na pewno nie inna ciemna gwiazda. Gdyby to był bowiem niewielki, zwarty obiekt, to zaćmienia nie trwałyby tak długo. Podejrzewano więc, że może to być gęsty obłok pyłu. KH 15D to gwiazda z młodej gromady w konstelacji Jednorożca, liczy ledwie kilka milionów lat. Jest niemal dokładnš kopiš Słońca sprzed 4,5 mld lat. W jej otoczeniu powinny być jeszcze resztki mgławicy, z której się narodziła.
Astronomowie jak archiwici
W tym momencie do rozwišzywania zagadki włšczyli się astronomowie z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Joshua Winn, Krzysztof Stanek i Dimitar Sasselov - oraz Peter Garnavich z University of Notre Dame. Postanowili wpierw sprawdzić, czy gwiazda mrugała również w przeszłoci. Sięgnęli do przepastnych archiwów Harvardu, gdzie mieci się kolekcja pół miliona fotograficznych płytek (największa tego typu na wiecie), na których rejestrowano zdjęcia nieba, poczšwszy od 1880 aż po 1989 rok (od tego czasu zdjęcia robi się i zapisuje cyfrowo).
Ujęcia fragmentu nieba z gwiazdš KH 15D znaleli na 60 płytkach. Zdjęcia powstały pomiędzy 1913 i 1955 rokiem. Jeli gwiazda wtedy podobnie zmieniała jasnoć jak dzi, to na dwóch pištych z tych zdjęć powinna być pociemniona. Niczego takiego jednak nie stwierdzili. Żadna z płytek nie dokumentowała zaćmienia.
Oczywicie, całkiem przypadkiem wszystkie zdjęcia mogły być wykonywane włanie wtedy, kiedy gwiazda janiała pełnym blaskiem. Być może zaćmienia zrzšdzeniem losu uniknęły uwiecznienia na płytkach. Jednak statystycznie prawdopodobieństwo takiego zbiegu okolicznoci jest bardzo nikłe - twierdzi prof. Krzysztof Stanek. Wniosek? - Jeszcze 50 lat temu gwiazda nie przechodziła takich dramatycznych zaćmień, jakie ma obecnie. Albo były one znacznie krótsze, albo znacznie słabsze, albo nie występowały w ogóle - dodaje prof. Stanek.
Ronie na naszych oczach?
Oznacza to, że w cišgu ledwie kilkudziesięciu lat w otoczeniu gwiazdy zdarzyło się co dramatycznego. To niezwykłe, gdyż rzadko się zdarza, by w kosmosie, gdzie czas odmierzany jest tysišcami i milionami lat, zaszła taka zmiana w czasie równym ludzkiemu życiu. Zwłaszcza że chodzi zapewne o zdarzenie nie byle jakie. Astronomowie z Cambridge podejrzewajš, że w pobliżu gwiazdy włanie wykluwa się planeta. Młoda kula gazu wielkoci Jowisza mogłaby spowodować zawirowanie, zagęszczajšc resztki mgławicy otaczajšcej gwiazdę. Takie zagęszczenie kršżšce wokół gwiazdy byłoby ródłem obserwowanych zaćmień. Co więcej, z symulacji wynika, że tworzenie takiego wiru nie zabiera dużo czasu - wystarcza na to od 10 do 100 lat. I to by się zgadzało z szybkim tempem, w jakim gwiazda zaczęła ulegać zaćmieniom.
Jedyny kłopot w tym, iż dotychczas przyjmowano, że formowanie planety to proces trwajšcy miliony lat. Tymczasem w tym przypadku nastšpił błyskawicznie. Dziwi też trochę miejsce narodzin. Żeby wyjanić obserwowane zaćmienia, nowa planeta powinna kršżyć bardzo blisko gwiazdy - pięć razy bliżej, niż wynosi odległoć Ziemi od Słońca. Tymczasem według obecnej wiedzy planety o wielkoci Jowisza tworzš się dużo dalej od gwiazdy. Z pewnociš jednak te teorie trzeba będzie zmodyfikować. Znamy już bowiem kilkadziesišt układów planetarnych, w których znajdujš się tzw. goršce Jowisze, a więc olbrzymie planety kršżšce bardzo blisko swych macierzystych gwiazd.
- Oczywicie, powstajšca planeta to tylko jedna z możliwoci, ale najbardziej zgodna z obserwacjami - komentuje prof. Stanek. - Josh Winn znalazł również obszerny zbiór płyt fotograficznych we Włoszech z lat 70.-90. Na ich podstawie będzie można ustalić dokładny moment, kiedy zaczęły się zaćmienia KH 15D.
autor: Piotr Cieliński
źródło: Wyborcza - 17.08.2003
Mrugajšca gwiazda
Cała historia zaczęła się w zeszłym roku, kiedy astronomowie z Wesleyan University odkryli, że gwiazda oznaczona jako KH 15D regularnie zmienia swój blask. Badacze nazwali jš "mrugajšcš gwiazdš", choć te rozbłyski wcale nie trwajš krótko. Gwiazda staje się ciemna i niemal zupełnie znika z oczu na 20 dni, po czym rozjania się i wieci normalnie przez 48 dni. I tak w kółko.
Gwiazda KH 15D - po lewej widoczna plamka gwiazdy, po prawej - znika podczas zaćmienia
P. Garnavich
Od razu było oczywiste, że co okresowo zasłania gwiazdę. Ale co? Na pewno nie inna ciemna gwiazda. Gdyby to był bowiem niewielki, zwarty obiekt, to zaćmienia nie trwałyby tak długo. Podejrzewano więc, że może to być gęsty obłok pyłu. KH 15D to gwiazda z młodej gromady w konstelacji Jednorożca, liczy ledwie kilka milionów lat. Jest niemal dokładnš kopiš Słońca sprzed 4,5 mld lat. W jej otoczeniu powinny być jeszcze resztki mgławicy, z której się narodziła.
Astronomowie jak archiwici
W tym momencie do rozwišzywania zagadki włšczyli się astronomowie z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Joshua Winn, Krzysztof Stanek i Dimitar Sasselov - oraz Peter Garnavich z University of Notre Dame. Postanowili wpierw sprawdzić, czy gwiazda mrugała również w przeszłoci. Sięgnęli do przepastnych archiwów Harvardu, gdzie mieci się kolekcja pół miliona fotograficznych płytek (największa tego typu na wiecie), na których rejestrowano zdjęcia nieba, poczšwszy od 1880 aż po 1989 rok (od tego czasu zdjęcia robi się i zapisuje cyfrowo).
Ujęcia fragmentu nieba z gwiazdš KH 15D znaleli na 60 płytkach. Zdjęcia powstały pomiędzy 1913 i 1955 rokiem. Jeli gwiazda wtedy podobnie zmieniała jasnoć jak dzi, to na dwóch pištych z tych zdjęć powinna być pociemniona. Niczego takiego jednak nie stwierdzili. Żadna z płytek nie dokumentowała zaćmienia.
Oczywicie, całkiem przypadkiem wszystkie zdjęcia mogły być wykonywane włanie wtedy, kiedy gwiazda janiała pełnym blaskiem. Być może zaćmienia zrzšdzeniem losu uniknęły uwiecznienia na płytkach. Jednak statystycznie prawdopodobieństwo takiego zbiegu okolicznoci jest bardzo nikłe - twierdzi prof. Krzysztof Stanek. Wniosek? - Jeszcze 50 lat temu gwiazda nie przechodziła takich dramatycznych zaćmień, jakie ma obecnie. Albo były one znacznie krótsze, albo znacznie słabsze, albo nie występowały w ogóle - dodaje prof. Stanek.
Ronie na naszych oczach?
Oznacza to, że w cišgu ledwie kilkudziesięciu lat w otoczeniu gwiazdy zdarzyło się co dramatycznego. To niezwykłe, gdyż rzadko się zdarza, by w kosmosie, gdzie czas odmierzany jest tysišcami i milionami lat, zaszła taka zmiana w czasie równym ludzkiemu życiu. Zwłaszcza że chodzi zapewne o zdarzenie nie byle jakie. Astronomowie z Cambridge podejrzewajš, że w pobliżu gwiazdy włanie wykluwa się planeta. Młoda kula gazu wielkoci Jowisza mogłaby spowodować zawirowanie, zagęszczajšc resztki mgławicy otaczajšcej gwiazdę. Takie zagęszczenie kršżšce wokół gwiazdy byłoby ródłem obserwowanych zaćmień. Co więcej, z symulacji wynika, że tworzenie takiego wiru nie zabiera dużo czasu - wystarcza na to od 10 do 100 lat. I to by się zgadzało z szybkim tempem, w jakim gwiazda zaczęła ulegać zaćmieniom.
Jedyny kłopot w tym, iż dotychczas przyjmowano, że formowanie planety to proces trwajšcy miliony lat. Tymczasem w tym przypadku nastšpił błyskawicznie. Dziwi też trochę miejsce narodzin. Żeby wyjanić obserwowane zaćmienia, nowa planeta powinna kršżyć bardzo blisko gwiazdy - pięć razy bliżej, niż wynosi odległoć Ziemi od Słońca. Tymczasem według obecnej wiedzy planety o wielkoci Jowisza tworzš się dużo dalej od gwiazdy. Z pewnociš jednak te teorie trzeba będzie zmodyfikować. Znamy już bowiem kilkadziesišt układów planetarnych, w których znajdujš się tzw. goršce Jowisze, a więc olbrzymie planety kršżšce bardzo blisko swych macierzystych gwiazd.
- Oczywicie, powstajšca planeta to tylko jedna z możliwoci, ale najbardziej zgodna z obserwacjami - komentuje prof. Stanek. - Josh Winn znalazł również obszerny zbiór płyt fotograficznych we Włoszech z lat 70.-90. Na ich podstawie będzie można ustalić dokładny moment, kiedy zaczęły się zaćmienia KH 15D.
autor: Piotr Cieliński
źródło: Wyborcza - 17.08.2003