Astronomowie odkrywają równoległe dyski i dżety wybuchające z pary młodych gwiazd
Astronomowie korzystający z dwóch potężnych teleskopów odkryli dynamiczny duet.
Po lewej stronie zdjęcie w średniej podczerwieni kompleksu obłoków molekularnych Ro Ophiuchi wykonane przez Teleskop Spitzera, ognisko skierowane na układ gwiazd WL20. Po prawej stronie WL20 rozszerza się, ukazując wrażenia artysty na temat tego nowego odkrycia. Źródło: U.S. NSF/ NSF NRAO/B. Saxton.; NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA
Większość Wszechświata jest niewidoczna dla ludzkiego oka. Elementy składowe gwiazd są widoczne tylko w długościach fal, które znajdują się poza widzialnym spektrum. Niedawno astronomowie wykorzystali dwa bardzo różne i bardzo potężne teleskopy, aby odkryć bliźniacze dyski – i bliźniacze równoległe strumienie – wyłaniające się z młodych gwiazd w układzie wielokrotnym. Odkrycie to było nieoczekiwane i bezprecedensowe, biorąc pod uwagę wiek, rozmiar i skład chemiczny gwiazd, dysków i strumieni. Ich lokalizacja w znanej, dobrze zbadanej części Wszechświata dodaje dreszczyku emocji.
Na potrzeby tych badań połączono obserwacje z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i instrumentu Mid-Infrared Instrument (MIRI) zamontowanego na Kosmicznym Teleskopie Jamesa Webba.
ALMA i MIRI JWST obserwują bardzo różne części widma elektromagnetycznego. Użycie ich razem pozwoliło astronomom odkryć te bliźniaki, ukryte w zakresie fal radiowych i podczerwonych w układzie gwiazd WL20, znajdującym się w pobliskim kompleksie obłoków molekularnych Ro Ophiuchi, ponad 400 lat świetlnych od Układu Słonecznego.
To, co odkryliśmy, było absolutnie szalone – powiedziała astronom Mary Barsony. Wiedzieliśmy o układzie gwiezdnym WL20 od dawna. Ale to, co zwróciło naszą uwagę, to fakt, że jedna z gwiazd w układzie wydawała się znacznie młodsza od pozostałych. Używając MIRI i ALMA razem, faktycznie zobaczyliśmy, że ta JEDNA gwiazda była DWIEMA gwiazdami tuż obok siebie. Każda z tych gwiazd była otoczona dyskiem, a każdy dysk emitował strumienie równoległe do drugiego.
ALMA wykryła dyski, podczas gdy MIRI znalazł strumienie. Współautor Valentin J.M. Le Gouellec z NASA-ARC odzyskał i zredukował dane archiwalne ALMA, aby ujawnić skład dysków, podczas gdy Łukasz Tychoniec z Leiden Observatory dostarczył obrazy w wysokiej rozdzielczości, ujawniając ogromny rozmiar dysków, około 100 razy większy niż odległość między Ziemią a Słońcem. Inny współautor, Martijn L. van Gelder, zapewnił zasoby do przetwarzania danych zebranych przez MIRI, ujawniając skład chemiczny strumieni.
Barsony dodaje: Gdyby nie MIRI, nie wiedzielibyśmy nawet o istnieniu tych strumieni, co jest niesamowite. Obserwacje ALMA w wysokiej rozdzielczości dysków otaczających dwie nowo zaobserwowane gwiazdy ujawniły strukturę dysków, jak wyjaśniła Barsony: Ktoś patrząc na te dane ALMA, nie wiedząc o istnieniu podwójnych strumieni, pomyślałby, że jest to duży dysk z centralną dziurą, zamiast dwóch dysków i dwóch strumieni. To dość niezwykłe.
Kolejną niezwykłą rzeczą w tym odkryciu jest to, że mogło ono nigdy nie mieć okazji się wydarzyć. Michael Ressler, naukowiec z JPL, wyjaśnił: Wiele badań dotyczących protogwiazd podwójnych koncentruje się na kilku pobliskich regionach gwiazdotwórczych. Przyznano mi trochę czasu na obserwacje za pomocą JWST i postanowiłem podzielić go na kilka małych projektów. W ramach jednego z nich postanowiłem zbadać układy podwójne w regionie gwiazdotwórczym Perseusza. Jednak przez prawie 30 lat badałem WL20, która znajduje się w regionie Ro Ophiuchi, w prawie przeciwległej części nieba, i pomyślałem: „dlaczego by go nie dodać? Nigdy nie dostanę kolejnej szansy, nawet jeśli nie pasuje do pozostałych.” Mieliśmy bardzo szczęśliwy traf z tym, co znaleźliśmy, a wyniki są oszałamiające.
Dzięki połączeniu danych o wielu długościach fali z ALMA i JWST, te nowe odkrycia rzucają światło na złożone procesy związane z formowaniem się wielu układów gwiazdowych. Astronomowie planują wykorzystać przyszłe ulepszone możliwości ALMA, takie jak Wideband Sensitivity Upgrade, aby kontynuować odkrywanie tajemnic związanych z narodzinami gwiazd i układów planetarnych.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
