Астрономы надеются, что новый космический инфракрасный телескоп НАСА ответит на дополнительные вопросы о том, как диски газа и пыли превращаются в планетную систему. SIRTF должен иметь возможность заглядывать сквозь затемняющий материал, чтобы обнаружить это недостающее звено планетарной формации. В какой-то момент эволюции системы масса съедается звездой, выбрасывается в космос или превращается в планеты - SIRTF может помочь решить эту загадку.
Подобно тому, как антропологи искали «недостающее звено» между обезьянами и людьми, астрономы начинают поиски недостающего звена в эволюции планет. Только вместо пыльных полей и изношенных лопат их лаборатория - это вселенная, а в качестве инструмента их выбора - новый космический инфракрасный телескоп НАСА.
Четвертая и последняя Великая обсерватория НАСА, запущенная 25 августа, в скором времени увидит свои высокотехнологичные инфракрасные глаза, среди прочих небесных объектов, на пыльных дисках, окружающих звезды, где рождаются планеты.
В то время как другие наземные и космические телескопы наблюдали за этими закрученными «околозвездными» дисками, как молодыми, так и старыми, они пропустили диски среднего возраста по разным причинам. Беспрецедентная чувствительность и разрешение космического инфракрасного телескопа позволят ему восполнить этот пробел? и в процессе ответьте на фундаментальные вопросы относительно того, как планеты, включая те, которые напоминают Землю, могут сформироваться.
«С помощью космического инфракрасного телескопа мы ожидаем увидеть много планетарных дисков на всех этапах разработки», - говорит доктор Карл Стапельфельдт из JPL, ученый из миссии. «Изучая, как они меняются со временем, мы можем определить, какие условия способствуют формированию планеты».
Околозвездные диски - естественный шаг в эволюции звезд. Звезды начинают жизнь как плотные коконы из газа и пыли, затем, когда давление и гравитация начинают действовать, они начинают объединяться, и вокруг них формируется плоское кольцо из газа и пыли. Поскольку звезды продолжают стареть, они всасывают материал из этого диска в свое ядро. В конце концов, достигается состояние равновесия, в результате чего более зрелая звезда окружена устойчивым диском из обломков.
Примерно в это время, около 10 миллионов лет жизни звезды, астрономы считают, что планеты возникают. Считается, что частицы пыли в дисках сталкиваются, образуя более крупные тела, которые в конечном итоге выметают зазоры в дисках, подобно тем, которые лежат между кольцами Сатурна.
«Вы можете думать о планетах как о разрушающих шарах, которые либо убирают мусор, либо собирают его, как будто это грязь», - говорит доктор Джордж Рике, главный исследователь одного из трех научных приборов на борту обсерватории.
Инфракрасные телескопы могут чувствовать свечение космической пыли, которая составляет эти диски; однако они не могут обнаружить планеты напрямую. Планеты имеют меньшую площадь поверхности, чем их эквивалент в пылевых зернах, и поэтому излучают меньше инфракрасного света. Это та же самая причина, по которой кофе измельчается перед варкой: большая общая площадь поверхности кофейных зерен приводит к более крепкой чашке кофе.
Наблюдения за околозвездными дисками, как правило, делятся на две категории: молодые непрозрачные диски (называемые протопланетарными дисками), масса которых более чем достаточна для соответствия планетарным телам нашей собственной солнечной системы; или более старые, прозрачные диски (называемые дисками для мусора) с массами, равными нескольким лунам, и дырочными отверстиями в их центре. Диски среднего возраста, связывающие эти две стадии развития, остались незамеченными.
Один из вопросов, которые астрономы надеются решить с помощью Космического инфракрасного телескопа: что случилось со всей массой, наблюдаемой на младших дисках? Где-то в их эволюции масса либо съедается звездой, либо выбрасывается звездой? или превращается в планеты, которые лежат в отверстиях для пончиков на дисках. Анализируя состав и структуру дисков «недостающее звено», астрономы надеются решить эту загадку и лучше понять, как развивались планетные системы, подобные нашей.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
