Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

'Flying Saucer' yang dingin: Butiran sejuk yang tidak disangka-sangka dalam cakera yang membentuk planet

Anonim

Pasukan antarabangsa, yang diketuai oleh Stephane Guilloteau di Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Perancis, mengukur suhu bijirin debu yang besar di sekitar bintang muda 2MASS J16281370-2431391 di rantau pembentukan bintang Rho Ophiuchi yang menakjubkan, kira-kira 400 tahun cahaya dari Bumi .

iklan


Bintang ini dikelilingi oleh cakera gas dan habuk - cakera tersebut dipanggil cakera protoplanet kerana mereka adalah peringkat awal dalam penciptaan sistem planet. Ini cakera tertentu dilihat hampir di tepi, dan kemunculannya dalam gambar cahaya yang kelihatan telah menyebabkan dijuluki sebagai Flying Saucer.

Ahli astronomi menggunakan Atmama Besar Millimeter / submillimeter Array (ALMA) untuk memerhatikan cahaya yang datang dari molekul karbon monoksida dalam cakera 2MASS J16281370-2431391. Mereka mampu mencipta imej yang sangat tajam dan mendapati sesuatu yang pelik - dalam beberapa kes mereka melihat isyarat negatif! Biasanya isyarat negatif tidak mungkin secara fizikal, tetapi dalam kes ini ada penjelasan, yang membawa kepada kesimpulan yang mengejutkan.

Penulis utama Stephane Guilloteau mengambil cerita: "cakera ini tidak diperhatikan melawan langit malam yang gelap dan kosong, sebaliknya ia terlihat dalam bentuk siluet di depan cahaya Rho Ophiuchi Nebula. Gelombang meresap ini terlalu diperluas untuk dikesan oleh ALMA, tetapi cakera menyerapnya. Isyarat negatif yang mengakibatkan bahagian-bahagian cakera lebih sejuk daripada latar belakang. Bumi adalah benar-benar dalam bayang-bayang Pawagam Terbang! "

Pasukan ini menggabungkan pengukuran ALMA cakera dengan pemerhatian cahaya latar yang dibuat dengan teleskop 30 meter IRAM di Sepanyol (1). Mereka memperoleh suhu bijih debu cakera hanya -266 darjah Celsius (hanya 7 darjah di atas sifar mutlak, atau 7 Kelvin) pada jarak kira-kira 15 bilion kilometer dari bintang tengah (2). Ini adalah ukuran langsung pertama bagi suhu bijirin besar (dengan saiz kira-kira satu milimeter) dalam objek tersebut.

Suhu ini jauh lebih rendah daripada -258 hingga -253 darjah Celsius (15 hingga 20 Kelvin) yang model ramalan yang paling terkini. Untuk menyelesaikan kesilapan, biji debu yang besar mestilah mempunyai sifat yang berbeza daripada yang diandaikan pada masa ini, untuk membolehkan mereka menyejuk ke suhu rendah sedemikian.

"Untuk mengesan kesan penemuan ini pada struktur cakera, kita perlu mencari apa sifat habuk yang munasabah yang boleh mengakibatkan suhu rendah seperti itu. Kami mempunyai beberapa idea - contohnya suhu mungkin bergantung pada saiz bijian, dengan lebih banyak bijirin yang lebih sejuk daripada yang lebih kecil, tetapi masih terlalu awal untuk memastikan, "tambah pengarang bersama Emmanuel di Folco (Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux).

Sekiranya suhu habuk rendah ini didapati sebagai ciri biasa cakera protoplanet, ini mungkin mempunyai banyak kesan untuk memahami bagaimana ia membentuk dan berkembang.

Contohnya, sifat habuk yang berbeza akan mempengaruhi apa yang berlaku apabila zarah-zarah ini bertembung, dan dengan itu peranan mereka dalam menyediakan benih untuk pembentukan planet. Sama ada perubahan yang diperlukan dalam sifat-sifat habuk adalah penting atau tidak dalam hal ini belum dapat dinilai.

Suhu debu yang rendah juga boleh memberi impak besar untuk cakera berdebu yang lebih kecil yang diketahui wujud. Sekiranya cakera-cakera ini terdiri daripada kebanyakannya lebih besar, tetapi lebih sejuk, biji-bijian daripada yang sepatutnya, ini bermakna cakera padat ini boleh sewenang-wenang secara besar-besaran, sehingga masih boleh membentuk planet gergasi yang relatif dekat dengan bintang tengah.

Pemerhatian lanjut diperlukan, tetapi nampaknya habuk sejuk yang didapati oleh ALMA mungkin mempunyai akibat yang signifikan untuk pemahaman cakera protoplanet.

Nota

(1) Pengukuran IRAM diperlukan kerana ALMA sendiri tidak peka terhadap isyarat lanjutan dari latar belakang.

(2) Ini sepadan dengan seratus kali jarak dari Bumi ke Matahari. Wilayah ini kini diduduki oleh Kuiper Belt dalam Sistem Suria.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh ESO . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. S. Guilloteau, V. Piétu, E. Chapillon, E. Di Folco, A. Dutrey, T. Henning, D. Semenov, T. Birnstiel, N. Grosso. Bayang-bayang Pawagam Terbang: Suhu yang sangat rendah untuk biji debu yang besar . Astronomi & Astrofizik, 2016; 586: L1 DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 201527620