Przejdź do głównej zawartości

Wykryto obfitą ilość soli wokół młodej gwiazdy

Nowe obserwacje ALMA pokazują, że istnieje sól kuchenna w niecodziennym miejscu: 1500 lat świetlnych od Ziemi w dysku otaczającym młodą gwiazdę. Chociaż sole znaleziono w atmosferach starych, umierających gwiazd, po raz pierwszy zaobserwowano je przy młodych gwiazdach, w gwiezdnych żłobkach. Wykrycie tego skropionego solą dysku może pomóc astronomom w badaniu chemii powstawania gwiazd, a także w identyfikowaniu innych, podobnych protogwiazd ukrytych w gęstych kokonach pyłu i gazu.


Zespół astronomów i chemików korzystający z ALMA wykrył chemiczne odciski palców chlorku sodu (NaCl) i innych podobnych związków solnych pochodzących z dysku pyłowego otaczającego Orion Source I, młodą gwiazdę w obłoku pyłowym znajdującym się za Mgławicą Oriona.

„To niesamowite, że w ogóle widzimy te molekuły. Od kiedy tylko zobaczyliśmy te związki w zrzucanych zewnętrznych warstwach umierających gwiazd, nie wiedzieliśmy dokładnie, co oznacza nasze nowe odkrycie. Natura odkrycia pokazuje jednak, że otoczenie tej gwiazdy jest bardzo nietypowe” – mówi Adam Ginsburg z National Radio Astronomy Observatory (NRAO) w Socorro w stanie Nowy Meksyk, a także główny autor artykułu.

Aby wykryć cząsteczki w kosmosie, astronomowie wykorzystują radioteleskopy do wyszukiwania ich chemicznych sygnatur – charakterystycznych skoków w rozproszonych widmach fal radiowych i milimetrowych. Atomy i cząsteczki emitują te sygnały na kilka sposobów, w zależności od temperatury otoczenia.

Nowe obserwacje ALMA zawierają szereg sygnatur spektralnych tych samych cząsteczek. Aby stworzyć tak silne i zróżnicowane odciski molekularne, różnice temperatur, w których znajdują się cząsteczki, muszą być ekstremalne, sięgające od 100 do 4500 K (od -175 do 3700 st. Celsjusza). Dogłębne badanie tych skoków widmowych może dostarczyć wglądu w to, w jaki sposób gwiazda ogrzewa dysk, co również byłoby przydatną miarą jasności gwiazdy.

„Kiedy patrzymy na informacje dostarczone przez ALMA, widzimy ok. 60 różnych unikalnych odcisków palców cząsteczek, takich jak chlorek sodu i chlorek potasu pochodzących z dysku. To szokujące i ekscytujące” – powiedział Brett McGuire, chemik z NRAO i współautor artykułu.

Naukowcy spekulują, że sole pochodzą z ziaren pyłu, które zderzyły się i rozsypały swoją zawartość na otaczający dysk. Ich obserwacje potwierdzają, że słone regiony oznaczają położenie dysku okołogwiazdowego.

„Zwykle, gdy badamy w ten sposób protogwiazdy, sygnały z dysku i wypływy z gwiazd zostają zmieszane, co utrudnia nam odróżnienie jednego od drugiego. Ponieważ teraz możemy wyizolować tylko dysk, mamy możliwość dowiedzieć się, jak się porusza i jaką ma masę. Może nam także dostarczyć nowych informacji na temat gwiazdy” – powiedział Ginsburg.

Wykrycie soli wokół młodej gwiazdy jest również interesujące dla astronomów i astrochemików, ponieważ niektóre składniki atomów soli – sód i potas – są metalami. Sugeruje to, że w środowisku tym mogą się znajdować inne cząsteczki zawierające metale. Jeżeli tak, może być możliwe zastosowanie podobnych obserwacji do pomiaru ilości metali w regionach gwiazdotwórczych. „Ten rodzaj badań nie jest obecnie dla nas dostępny. Wolno przepływające związki metali są na ogół niewidoczne dla radioastronomii” – zauważa McGuire.

Solne podpisy znaleziono w odległościach około 30 – 60 jednostek astronomicznych od gwiazd gospodarzy. Na podstawie swoich obserwacji astronomowie wywnioskowali, że może to być nawet jeden tryliard (1 z 21 zerami) kilogramów soli w tym regionie, który jest mniej więcej równoważny całej masie ziemskich oceanów.

„Naszym następnym krokiem w tym badaniu jest poszukiwanie soli i cząsteczek metali w innych regionach. Pomoże nam to zrozumieć, czy te chemiczne odciski palców są potężnym narzędziem do badania szerokiego zakresu dysków protoplanetarnych, czy też wykrycie to jest unikalne dla tego źródła. Patrząc w przyszłość, planowana następnej generacji VLA będzie miała odpowiednie połączenie czułości i zasięgu fal do badania tych cząsteczek i być może użyje ich jako znaczników dla dysków tworzących planety” – mówi Ginsburg.

Orion Source I uformował się w Obłoku Molekularnym Oriona, regionie wybuchowych narodzin gwiazd, obserwowanym wcześniej przez ALMA. „Gwiazda ta została wyrzucona z obłoku macierzystego z prędkością ok. 10 km/s około 550 lat temu. Możliwe jest, że stałe ziarenka soli zostały odparowane przez fale uderzeniowe, gdy gwiazda i jej dysk zostały gwałtownie przyspieszone przez bliskie spotkanie lub kolizję z inną gwiazdą. Okaże się, czy na wszystkich dyskach otaczających masywne protogwiazdy jest obecna solna para, czy też opary tego typu są śladami agresywnych zdarzeń, takich jak to obserwowane przez ALMA” – powiedział John Bally, astronom z University of Colorado i współautor artykułu.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu. Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu. Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz. W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę.

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi. Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego. „Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy. Do odkrycia naukowc

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne. Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”. Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przeds