Συνέλαβε για πρώτη φορά εικόνα πρωτοπλανητικού συστήματος

Τις τελευταίες δεκαετίες, οι ερευνητές έχουν εντοπίσει χιλιάδες εξωπλανήτες διάσπαρτους στο Σύμπαν. Όλοι αυτοί οι κόσμοι, από τους μεγαλύτερους γίγαντες αερίων μέχρι τις μικρότερες βραχώδεις σφαίρες, ξεκίνησαν ως νέφη σκόνης και αερίων σε τροχιά γύρω από ένα νεαρό άστρο. Η διαδικασία με την οποία συμβαίνει αυτό αποτελεί αντικείμενο έντονης αστρονομικής έρευνας και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι μοναδικά εξοπλισμένο για να βοηθήσει. Ερευνητές από το Αστεροσκοπείο Steward του Πανεπιστημίου της Arizona χρησιμοποίησαν το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο για να πάρουν την πιο βαθιά άποψη μέχρι σήμερα για τα αστρικά φυτώρια που γεννούν νέα αστέρια και πλανήτες.

Οι προηγούμενες παρατηρήσεις των νεαρών αστρικών συστημάτων έχουν καθορίσει τα βασικά: νέφη αερίων συνενώνονται σε πυκνούς θύλακες που τελικά αναπτύσσονται για να γίνουν αστέρια ικανά για πυρηνική σύντηξη. Το υπόλοιπο υλικό στο σύστημα μετατρέπεται σε στροβιλιζόμενο πρωτοπλανητικό δίσκο, μέσα στον οποίο μικροσκοπικά θραύσματα αποκτούν μάζα για να γίνουν πετρώματα, πλανητικά σωματίδια και τελικά πλανήτες. Οι λεπτομέρειες εξακολουθούν να αποτελούν μυστήριο, επειδή αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα μέσα σε ένα κουκούλι σκόνης και αερίων που εμποδίζει τα περισσότερα όργανα να έχουν καθαρή εικόνα.

Το James Webb είναι ιδανικό για την εν λόγω έρευνα, όχι μόνο επειδή διαθέτει 6,5 φορές μεγαλύτερο κάτοπτρο από αυτό του Hubble, αλλά και επειδή τα όργανά του λειτουργούν στο φάσμα του υπερύθρου. Σε αυτά τα μήκη κύματος του φωτός, είναι δυνατόν να κοιτάξουμε μέσα από το περίβλημα του αερίου που κρύβει τα γεγονότα στα νεαρά ηλιακά συστήματα. Για να δοκιμάσει τις πρωτοπλανητικές ικανότητες του James Webb, η ομάδα τον έστρεψε σε διάφορους καλά μελετημένους πρωτοαστέρες, συμπεριλαμβανομένου του HL Tauri που βρίσκεται σε απόσταση 457 έτη φωτός  μακριά από τη Γη. Προηγούμενες παρατηρήσεις με το ραδιοπαρατηρητήριο ALMA και άλλα όργανα έχουν εντοπίσει κενά στο δίσκο που θα μπορούσαν να υποδηλώνουν πρωτοπλανήτες που σαρώνουν τη σκόνη από το δρόμο τους.

Η ομάδα του UArizona φέρεται να εντυπωσιάστηκε από το επίπεδο λεπτομέρειας των εικόνων του James Webb. Ωστόσο, το παρατηρητήριο δεν κατάφερε να εντοπίσει τους υποψήφιους εξωπλανήτες.

Σε μία από τις πρόσφατα δημοσιευμένες μελέτες για το πρόγραμμα σημειώνεται ότι το κύριο όργανο NIRCam του διαστημικού τηλεσκοπίου πιθανώς δεν βλέπει αρκετά μακριά στο υπέρυθρο για να εντοπίσει την λάμψη των εξωπλανητών μέσα στο σύννεφο σκόνης. Εν τω μεταξύ, το όργανο MIRI του Webb λειτουργεί σε μεγαλύτερα μήκη κύματος αλλά δεν έχει αρκετή γωνιακή ανάλυση. “Κανένα σημερινό όργανο δεν έχει την ανάλυση και το εύρος μήκους κύματος που απαιτείται για μια τέτοια παρατήρηση“, αναφέρει η μελέτη.

Το James Webb μπορεί να μην είναι σε θέση να εντοπίσει πρωτοπλανήτες που βρίσκονται ακόμη σε στάδιο σχηματισμού, αλλά μπορεί να δει μακρινούς κόσμους αφού τα ηλιακά συστήματα έχουν σταθεροποιηθεί. Η ομάδα εξεπλάγη όταν είδε λεπτομέρειες του πρωτοαστρικού περιβλήματος, ενός πολύπλοκου ρεύματος σκόνης και αερίου που περιβάλλει το ίδιο το άστρο. Το υλικό πέφτει προς τα μέσα προς το άστρο, αυξάνοντας τη μάζα του και δίνοντάς του καύσιμα για να καεί. “Βλέπουμε ένα πολύ πολύπλοκο και δυναμικό σύστημα με «ρεύματα» που τροφοδοτούν υλικό από το εξωτερικό περίβλημα στις εσωτερικές περιοχές του δίσκου, όπου αναμένουμε να σχηματίζονται πλανήτες“, δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Jarron Leisenring.

Τα δεδομένα αυτά θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να τελειοποιήσουν τις θεωρίες για το πώς δημιουργούνται οι πλανήτες, αλλά το James Webb δεν θα ξεκλειδώσει όλα τα μυστικά. Ίσως χρειαστεί μια άλλη γενιά διαστημικών τηλεσκοπίων για να μπορέσουμε να εξετάσουμε τις πρώτες φάσεις του πλανητικού σχηματισμού.

[via]