آموزشگاه آنلاین ستاره‌شناسی: آموزش ببینید، جایزه بگیرید! نام‌نویسی

70b غول پیکر گازی در ماه گذشته به عنوان اولین شکل گیری جدید سیاره ای ، که تا کنون به طور مستقیم تصویر برداری شده اند، تیتر ساز شدند. در حال حاضر یک تیم از دانشمندان یک مرحله فراتر رفته اند: آنها شواهدی دال بر اینکه این سیاره، ماده به هم پیوسته فعال است، پیدا کردند و میزان رشد این سیارات را اندازه گرفتند.

 

10030 fig1 7

این تصور هنرمند ازدیسک پیش سیاره ای، یک شکاف را در مرکز آن نشان می دهد، که به وضوح به وسیله چرخش سیاره داخل دیسک به وجود می آید. مطالعه جدید ستاره جوان PDS 70b سیاره ای را پیشنهاد می دهد که شکافی را در داخل دیسک اطراف اش به خوبی آشکار می کند.

جستجوی شواهد:
در دوران اخیر مشاهدات با وضوح بالا، مدارک مستقیمی از نحوه شکل گیری سیاره بدست آمده است. مخصوصاً ما تعدادی از تصاویر چشمگیر از دیسک های شکاف دار در اطراف ستاره های جوان به دست آورده ایم – دیسک هایی که ما فکر میکنیم سیاره های اولیه از آن سیستم ها متولد شده اند.
بر اساس مدل ها، همانگونه که سیاره ها ماده را ازدیسک های پیش ستاره ای اطراف به هم متصل می کنند، رشد خواهند کرد و به طور هم زمان همانطور که آن ها می چرخند ، شکافی را درون دیسک آشکار می کنند .

10030 fig2 9 1

تصویرALMA  از دیسک پیش سیاره ای اطراف HL Tauri زیر بنای مفصلی از دیسک را نشان می دهد، که شکاف هایی که ممکن است ALMA داشته باشد را شامل می شود.

با وجود جمع آوری شواهد غیر مستقیم، شواهد مستقیم تا الان بسیار کم هستند. ستاره کوتوله جوان ( با سن 10 میلیون سال نوری) PDS 70b ، که تنها در فاصله 370 سال نوری از زمین قرار گرفته، به وسیله یک دیسک با شکافی مشخص احاطه شده است. ماه گذشته دانشمندان اعلام کردند که آن ها را به طور مستقیم تصویر برداری کرده اند و حضور سیاره نوپایی در داخل شکاف تأیید شده است.
اما اینکه تنها اثبات کند که سیاره درون شکاف است، کافی نیست - در مرحله بعد اثبات می کند که این سیاره PDS 70b ماده به هم پیوسته فعال است. این ناشی از مشاهدات با کنتراست بالا است که از سیستم های اپتیکی انطباقی Magellan نتیجه می شود .

10030 fig3 6 2

این تصویر PDS 70 است که در مادون قرمز به وسیله ابزار SPERE در تلسکوپ خیلی بزرگ ESO گرفته شده است. این اولین تصویر واضح از سیاره است.- PDS 70 به صورت لکه روشنی در سمت راست ستاره مستتر قابل رویت است – گرفتار در عمل شکل گیری

علائم به هم پیوستگی :
در مطالعه جدیدی که به وسیله کوین واگنر هدایت شد (دانشگاه آریزونا، دانشکده Amherst ،    NASA Nexss Earths در تیم منظومه های شمسی دیگر)، یک تیم از دانشمندان از سیستم اپتیکی انطباقی روی تلسکوپ 6.5m، Magellan clay  درchile  برای تصویر برداری سیستم PDS 70 در Hα(565nm) و طول موج های پیوستار نزدیک استفاده کردند.وجود تشعشع Hα در مکان سیاره PDS 70b گاز هیدروژن شوکه ،داغ و پرت شده را پیش بینی می کند- تفنگ دودی نشان دهنده این است که  این سباره هنوز در حال به هم پیوستن ماده است.
این اطمینان به اندازه کافی هست که واگنر و همکارانش حضور سیگنال Hα از PDS 70b را در طی دو شب متوالی در ماه می گذشته ثبت کردند – سیگنالی که کمتر از 0.1% احتمال مثبت و خطا دارد. به نظر می رسد که منصفانه است بگوییم این سیاره یک کودک در حال رشد است.
 

10030 fig4 3

مشاهداتMagAo  Hα   از PDS 70 سیاره را به عنوان یک منبع روشن در بالای صفحه نشان می دهد. پایین صفحه یک نمودار شماتیکی از خطای رنگ  PDS 70 ازمونتاژ تصویر Hα سیاره (قرمز)و تصویر مادون قرمز(آبی)، تشعشع گرمایی سیاره و پراکنده شدن نور ستاره به وسیله دیسک را نشان می دهد.(گروه Wagnet).

رسیدن به اندازه کامل:
اما اینکه سرعت رشد سیاره چقدر است یا چه میزان رشد سیاره طول می کشد؟ واگنر و همکارانش از اندازه های درخشندگی Hα استفاده کردند تا میزان به هم پیوستگی جرم را برای PDS 70b  محاسبه کنند .آنها دریافتند که نرخ رشد غول های گازی ، 10^-8±1جرم مشتری در هر سال است. دراین میزان و بر اساس سن منظومه، نویسنده حدس می زند که PDS 70bاحتمالاً در نرخ های بیشتر از گذشته جرم را به هم متصل می کند .این سیاره بیش از 90% جرم نهایی اش را به دست آورده است.
این سیاره نزدیک در حال شکل گیری برای هدف مطالعات عالی در آینده استفاده خواهد شد تا به یافته های جدید در مورد آن ها بپردازیم  و دریابیم سیارات چطور در دیسک های پیش سیاره ای متولد می شوند و رشد می کنند.

تذکر: تصویر برداری اپتیکی انطباقی Magellan در PDS 70b : اندازه گیری میزان به هم پیوستگی جرم سیاره های غول پیکر جوان در دیسک شکاف دار است.

کارشناس ارشد اختر فیزیک، همکار تحریریه آسمان شب ایران

نویسنده: فاطمه خداداد

کارشناس ارشد اختر فیزیک، همکار تحریریه آسمان شب ایران

banner eyepeacc

celestron banner 02

iranoptic 03

iranoptic 05

تالار گفتگو

رویدادهای آسمان شب را در ایمیل خود دریافت کنید.


Receive HTML?

Joomla Extensions powered by Joobi

فروشگاه

برای پشتیبانی از سایت آسمان شب ایران ابزارهای ستاره‌شناسی خود را از فروشگاه ایران اپتیک خریداری فرمایید، با سپاس از شما دوستان و همراهان گرامی.