T Chamaeleontis (T Cha), młoda gwiazda tworząca właśnie układ planetarny, jest otoczona rodzimym dyskiem pyłowym, w którym jest luka. Międzynarodowy zespół astronomów, którego prace są częściowo finansowane ze środków unijnych, podjął próbę znalezienia przyczyny tej sytuacji. Dzięki przyjęciu innowacyjnego podejścia naukowcom udało się wykryć obiekt towarzyszący, który mógł oczyszczać swoją ścieżkę. Czy z T Cha wykluła się niedawno planeta?

"Planety powstają z dysków materii wokół młodych gwiazd, ale przejście od dysku pyłowego do układu planetarnego następuje szybko i niewiele obiektów można uchwycić na tym etapie" - wyjaśnia Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). W wieku zaledwie 7 milionów lat T Cha dopiero rozpoczyna swoją długą drogę życiową i wydaje się być prawdopodobnym kandydatem dla astronomów, których celem jest uchwycenie pierwszego naukowego obrazu planety tworzącej się z tymczasowego dysku. To gwiazda podobna do naszego Słońca, ale znacznie młodsza i zlokalizowana w odległości około 350 lat świetlnych w mniejszej, południowej konstelacji Kameleona.

"Wcześniejsze badania pokazały, że T Cha jest doskonałym obiektem badań nad powstawaniem układów planetarnych" - zauważa Johan Olofsson z Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka w Heidelbergu (Niemcy). "Aczkolwiek gwiazda jest dosyć odległa i potrzebna była cała moc Interferometru Bardzo Dużego Teleskopu (VLTI), aby rozróżnić drobne szczegóły i zobaczyć, co się dzieje w dysku pyłowym".

Zatem za pomocą VLTI ESO i przyrządu AMBER (ang. Astronomical Multi-Beam combinER), zespół astronomów z Australii, Chile, Francji, Hiszpanii, Holandii, Niemiec i USA przyjrzał się T Cha. Między wewnętrznym dyskiem, którego granicę wyznacza wąski pierścień pyłu utworzony z części materii dysku a zewnętrzną częścią dysku rozciągającą się na 1,1 mld kilometrów od gwiazdy, naukowcy odkryli przestrzeń wolną od pyłu.

"W naszej ocenie luka w dysku pyłowym wokół T Cha to niemal dowód - mówi Nuria Huelamo z kampusu Ośrodka Astrobiologii przy Europejskim Kosmicznym Centrum Astronomii (ESAC) w Hiszpanii - więc zadaliśmy sobie pytanie: czyżbyśmy byli świadkami tego jak obiekt towarzyszący drąży lukę wewnątrz swojego protoplanetarnego dysku?".

Ów znacznie bledszy obiekt towarzyszący nie był łatwy do wypatrzenia w pobliżu błyszczącej gwiazdy. Aby przezwyciężyć tę trudność zespół postanowił wykorzystać przyrząd NACO VLT zamiast przyrządu AMBER, który co prawda lepiej się nadaje do badania struktury wewnętrznego dysku, ale zapewniałby mniejsze prawdopodobieństwo wykrycia odległego obiektu towarzyszącego. Przyrząd NAOS (adaptacyjny układ optyczny Nasmytha) - CONICA (kamera i spektrograf bliskiej podczerwieni), w skrócie NACO, umożliwia astronomom zredukowanie rozmazującego efektu atmosfery i uzyskanie wyjątkowo ostrych obrazów.

Prace zespołu opierały się na metodzie zwanej "luźnym maskowaniem apertury" (SAM). W odróżnieniu od VLTI, ten typ interferometrii wykorzystuje różne części zwierciadła jednego teleskopu, zamiast połączenia teleskopów. Ta nowatorska technika szczególnie dobrze radzi sobie z wykrywaniem przyćmionych obiektów znajdujących się w pobliżu innych, znacznie jaśniejszych.

Połączenie przyrządów NACO, SAM i VLT okazało się skuteczne, umożliwiając naukowcom zidentyfikowanie sygnatury obiektu zlokalizowanego w okolicach zewnętrznej krawędzi luki, w odległości około miliarda kilometrów od gwiazdy. Odkrycia zespołu sugerują, że obiekt może być brązowym karłem albo rzeczywiście niedawno powstałą planetą.

"To niezwykłe wspólne badania, które wykorzystują łącznie dwa odmienne i nowoczesne przyrządy Obserwatorium Paranal ESO" - komentuje dr Huelamo. "Dalsze obserwacje pozwolą nam dowiedzieć się więcej na temat obiektu towarzyszącego i dysku, jak również zrozumieć, skąd bierze się materia wewnętrznego dysku pyłowego." Dr Huelamo i dr Olofsson są - każde osobno - autorami dwóch artykułów prezentujących wyniki badań, opublikowanych w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

Badania zostały dofinansowane częściowo z projektu PROTOPLANETARY DISKS (Powstawanie i ewoluowanie układów planetarnych) i projektu DISKEVOL (Powstawanie i ewoluowanie układów planetarnych), które otrzymały granty w ramach Działań Marie Curie o wartości odpowiednio 168.256 EUR i 45.000 EUR z budżetu Siódmego Programu Ramowego UE.

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Olofsson, et al. (2011) Warm dust resolved in the cold disc around T Cha with VLTI/AMBER. Astronomy & Astrophysics; Huelamo, et al. (2011) A companion candidate in the gap of the T Cha transitional disc. Astronomy & Astrophysics. Pliki PDF

Dalsze informacje: Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO)