Največji popis planetarnih porodnišnic

Pretekla desetletja raziskav so pokazala, da je struktura Osončja prej izjema kot pravilo. Velik delež odkritih eksoplanetov ima maso večjo od Zemlje in manjšo od Urana—teh tako imenovanih super Zemelj v našem Osončju ne najdemo. Prav tako bi v našem koncu zaman iskali vroče Jupitre, planete velikosti Jupitra, ki krožijo zelo blizu svojih zvezd. In medtem ko planeti v Osončju krožijo v bolj ali manj isti ravnini, tam zunaj obstajajo sistemi, kjer so orbite planetov praktično pravokotne. 

Kako pojasniti vso to raznolikost? Zvezde nastanejo iz velikanskih oblakov plina. Ob nastanku je mlada zvezda obdana z diskom snovi, iz katerega se sčasoma izoblikujejo planeti. Protoplanetarni diski, kot jih imenujemo, vsebujejo ključne informacije o nastanku planetov in zato jih astronomi že vse od odkritja nestrpno iščejo in z zanimanjem študirajo.

Posredni dokazi o obstoju diskov so se kopičili že dolgo preden je vesoljski teleskop Hubble leta 1992 posnel prve slike diskov, ki jih je bilo mogoče razločiti. Od takrat je bilo odkritih na desetine primerkov. Omenimo, da je bilo po drugi strani odkritih tudi več kot tisoč protoplanetarnih diskov, ki pa jih ne moremo razločiti. O teh v tem prispevku ne govorimo.

Skupina astronomov je ravnokar objavila rezultate največje študije protoplanetarnih diskov do sedaj. Medtem ko se je večina raziskav do sedaj omejevala na posamezne diske, je najnovejša raziskava šla korak dlje: opazovali in proučili so diske okoli 86 zvezd. Ker se diski nahajajo okoli mladih, komaj rojenih zvezd, ne bo presenetilo, da se tudi proučevan vzorec zvezd nahaja v gosto poseljenih področjih, kjer se še vedno rojevajo zvezde. Ta področja so meglica Orion, molekularni oblak v Biku in Kameleon I.

Vzorec je razkril veliko raznolikost oblik in lastnosti diskov. Nekateri imajo velike spiralne rokave, ki verjetno nastanejo ob prisotnosti masivnih protoplanetov. V drugih na nastajajoče planete opozarjajo obroči. In potem so tu diski, v katerih se, vsaj če sklepamo po njihovi gladki obliki, nič ne dogaja.

Diski niso bili detektirani okoli vseh zvezd. Opazovanja so pokazala, da masivni diski, iz katerih bi lahko nastali planeti, manj pogosteje spremljajo dvo ali trozvezdja kot izolirane zvezde. Raziskovalci so opazovanja uporabili tako za modeliranje lastnosti prahu v diskih kot za modeliranje razvoja orbit mladih planetov. Zanimivo je tudi primerjati lastnosti diskov v različnih območjih galaksije. Večina zvezd in njihovih diskov je mlajših od dveh milijonov let.

Astronomi so opazovanja izvedli z različnimi tehnikami in v različnih valovnih dolžinah, pri čemer so uporabili teleskope Evropskega južnega observatorija. Ker so zvezde tako daleč, je njihove diske možno razločiti le s posebnimi instrumenti. Najpomembnejši izmed njih je SPHERE, ki je bil narejen posebej za opazovanje protoplanetarnih diskov in direktno slikanje večjih eksoplanetov. Obenem so raziskovalci uporabili še spektroskop X-shooter in mrežo radijskih teleskopov ALMA.

Naslovna slika: Izbran nabor protoplanetarnih diskov iz najnovejše študije. Zvezd v središču diskov na slikah ne vidimo, ker so bile med opazovanjem prekrite. Diski imajo na nebu sicer različne velikosti, za to sliko pa so bili ustrezno skalirani, da izgledajo podobno veliki. Zvezdi V351 Ori in V1012 Ori se nahajata v meglici Orion. DG Tau, T Tau, HP Tau, MWC758 in GM Aur ležijo v molekularnem oblaku v Biku, HD 97048, WW Cha in SZ Cha pa v Kameleonu I. Avtorstvo: ESO/C. Ginski, A. Garufi, P.-G. Valegård et al.