Po raz pierwszy naukowcy są świadkami narodzin nowego układu słonecznego
Odkrycie astronomów, którzy po raz pierwszy zaobserwowali najwcześniejsze etapy narodzin nowego układu planetarnego wokół młodej gwiazdy, rzuca nowe światło na proces powstawania planet poza naszym Układem Słonecznym.
 |
| Zdjęcie HOPS-315, młodej gwiazdy, w której astronomowie zaobserwowali dowody najwcześniejszych etapów formowania się planet. Źródło: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure i inni |
Międzynarodowy zespół naukowców po raz pierwszy zlokalizował moment, w którym planety zaczęły formować się wokół gwiazdy poza Słońcem. Za pomocą radioteleskopu ALMA i Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba zaobserwowali powstawanie pierwszych drobin materiału planetotwórczego – gorących minerałów, które właśnie zaczynają krzepnąć. To odkrycie oznacza pierwsze odkrycie układu planetarnego na tak wczesnym etapie jego powstawania i otwiera okno na przeszłość naszego Układu Słonecznego.
Po raz pierwszy zidentyfikowaliśmy najwcześniejszy moment, w którym rozpoczyna się formowanie planet wokół gwiazdy innej niż nasze Słońce – powiedziała Melissa McClure, profesor Uniwersytetu w Lejdzie w Holandii i główna autorka nowego artykułu opublikowanego 17 lipca 2025 roku w czasopiśmie Nature.
Współautorka Merel van ‘t Hoff, profesor na Uniwersytecie Purdue w USA, porównuje swoje odkrycia do obrazu młodego Układu Słonecznego, stwierdzając, że widzimy układ, który wygląda podobnie do tego, jak wyglądał nasz Układ Słoneczny, gdy dopiero zaczynał się formować.
Ten nowo narodzony układ planetarny powstaje wokół HOPS-315, protogwiazdy, która znajduje się około 1300 lat świetlnych od nas i jest odpowiednikiem rodzącego się Słońca. Wokół takich młodych gwiazd astronomowie często widzą dyski gazu i pyłu, znane jako dyski protoplanetarne, które są miejscami narodzin nowych planet. Chociaż astronomowie widzieli już wcześniej młode dyski zawierające nowo narodzone, masywne planety podobne do Jowisza, McClure powiedziała: zawsze wiedzieliśmy, że pierwsze stałe części planet, czyli planetozymale, muszą powstawać wcześniej, na wcześniejszych etapach.
W naszym Układzie Słonecznym pierwszy stały materiał, który skondensował się w pobliżu obecnej pozycji Ziemi wokół Słońca, znajduje się uwięziony w starożytnych meteorytach. Astronomowie datują te pierwotne skały, aby określić, kiedy rozpoczął się proces formowania się Układu Słonecznego. Takie meteoryty są pełne krystalicznych minerałów zawierających tlenek krzemu (SiO) i mogą kondensować się w ekstremalnie wysokich temperaturach panujących w młodych dyskach protoplanetarnych. Z czasem te nowo skondensowane ciała stałe wiążą się ze sobą, zasiewając nasiona do formowania się planet, w miarę jak nabierają zarówno rozmiarów, jak i masy. Pierwsze planetozymale o średnicy kilometra w Układzie Słonecznym, które stały się planetami, takimi jak Ziemia czy jądro Jowisza, powstały tuż po kondensacji tych krystalicznych minerałów.
Dzięki nowemu odkryciu astronomowie znaleźli dowody na to, że te gorące minerały zaczynają kondensować się w dysku wokół HOPS-315. Ich wyniki wskazują, że SiO jest obecny wokół młodej gwiazdy w stanie gazowym, a także w tych krystalicznych minerałach, co sugeruje, że dopiero zaczyna on krzepnąć. Ten proces nigdy wcześniej nie był obserwowany w dysku protoplanetarnym – ani nigdzie poza naszym Układem Słonecznym – powiedział współautor, Edwin Bergin, profesor z Uniwersytetu Michigan w USA.
Minerały te zostały po raz pierwszy zidentyfikowane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Aby dowiedzieć się, skąd dokładnie pochodzą sygnały, zespół obserwował układ za pomocą ALMA.
Dzięki tym danym zespół ustalił, że sygnały chemiczne pochodzą z niewielkiego obszaru dysku wokół gwiazdy, odpowiadającego orbicie pasa planetoid wokół Słońca. W rzeczywistości widzimy te minerały w tym samym miejscu w układzie pozasłonecznym, co w planetoidach w Układzie Słonecznym – powiedział współautor Logan Francis z Uniwersytetu w Lejdzie.
Z tego powodu dysk HOPS-315 stanowi wspaniały odpowiednik do badania naszej własnej historii kosmicznej. Jak powiedziała van ‘t Hoff, ten układ jest jednym z najlepszych, jakie znamy, aby faktycznie zbadać niektóre procesy zachodzące w naszym Układzie Słonecznym. Daje on również astronomom nową możliwość badania wczesnego formowania się planet, stanowiąc substytut nowo powstałych układów słonecznych w całej Galaktyce.
Elizabeth Humphreys, astronom ESO i kierownik europejskiego programu ALMA, która nie brała udziału w badaniach, powiedziała: Byłam pod ogromnym wrażeniem tego przeglądu, który ujawnia bardzo wczesny etap formowania się planet. Sugeruje on, że HOPS-315 może posłużyć do zrozumienia, jak powstał nasz Układ Słoneczny. Ten wyniki podkreśla połączoną siłę JWST i ALMA w badaniach dysków protoplanetarnych.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Czytaj też:
