A chilei ALMA rádiótávcsővel végzett kutatások szerint ezek többsége kicsi, és olyan kompakt rendszerek szülőhelye lehet, amelyeket úgynevezett szuperföldek népesítenek be.
A protoplanetáris korongok gázból, porból és kövekből álló lapos, forgó korongok, amelyek újszülött csillagokat vesznek körül. Idővel átalakulnak kifejlett bolygórendszerekké. Az ezidáig részletesen vizsgált korongok többsége nagy, több száz csillagászati egység sugarú. (Egy csillagászati egység a Nap és a Föld átlagos távolsága, vagyis 150 millió kilométer.) Sokukban koncentrikus gyűrűk mutatják, hogy óriásbolygók alakultak ki bennük, amelyek magukkal ragadták a pályájukon útjukba eső anyagot.
Egy nemzetközi kutatócsoport nagy felbontású képeket készített a tőlünk alig 400 fényévre lévő Lupus csillagképző régió összes ismert protoplanetáris korongjáról, összesen 75-ről. A kutatócsoport vezetője, Osmar Guerra-Alvarado (Leiden University) elmondta, hogy mostanáig csak fényességmérésekkel rendelkeztünk a korongok többségéről.
A megfigyeléseket 1,3 milliméteres hullámhosszon végezték az ALMA 66 antennájával. Az egyenként mozgatható antennákat a legszélesebb konfigurációban helyezték el, így korábban nem látott, 0,03 ívmásodperces szögfelbontást értek el. A Lupus térség korongjainak kétharmadáról – úgy általában azokról, amelyek kis tömegű csillagok körül keringenek – kiderült, hogy 30 csillagászati egységnél, vagyis a Neptunusz pályájánál kisebb a sugaruk. Vannak köztük csupán 10 csillagászati egység átmérőjűek is, köztük a legkisebb elférne a Föld és a Nap között. „Tudtuk, hogy a korongok között sok a kicsi, de azt nem hittük, hogy a többségük ilyen apró.” – mondta Guerra-Alvarado.
Az új kutatás eredményeit összegző tanulmányt az Astronomy & Astrophysics című lap fogadta el közlésre. A cikk felfedi többek között azt is, hogy a kisebb korongokban nincsenek olyan feltűnő szubstruktúrák, mint a nagyobb rendszerekben talált koncentrikus gyűrűk és rések. A kutatók szerint ezek a korongok nem elég nagyok ahhoz, hogy óriásbolygók jöjjenek létre bennük. Ennek eredményeképpen a por befelé sodródik, és a csillaghoz egyre közelebb gyűlik össze. „Ezek a kompakt korongok optimális feltételeket teremtenek a szuperföldek kialakulásához.” – mondta a kutatócsoport tagja, Mariana Sanchez (NOVA).
A szuperföldek, vagyis azok a kőzet exobolygók, amelyek nagyjából kétszer olyan nagyok, és tízszer akkora tömegűek, mint a Föld, a Világegyetem leggyakoribb bolygótípusának számítanak. Guerra-Alvarado szerint a csillagkeletkezési régió protoplanetáris korongjainak tanulmányozása most lehetőséget nyújt arra, hogy összevessék azokat az ismert exobolygó-populációkkal.
Az ALMA adatai sok esetben arra utalnak, hogy „a kövek nagy része már sziklákká vagy akár bolygókká is összeállhatott” – írják a kutatók. Egyes korongokban találtak olyan réseket, amelyek méretei valóban összeegyeztethetők nemrég felfedezett kompakt bolygórendszerekével.
„Ez egy fontos eredmény” – mondja Carsten Dominik (University of Amsterdam), aki nem volt tagja a kutatócsoportnak. A kutató szerint a Naprendszer egyfajta kivételes eset lehet, mivel nincsenek szuperföldjeink: valószínűleg az óriásbolygók kialakulásának köszönhetően, amelyek nem engedték, hogy az eredeti protoplanetáris korong tömegének nagy része befelé sodródjon. Az új tanulmány által „betekintést kapunk a kisebb korongokba, amelyek a legnagyobb számban fordulnak elő, általuk pedig a bolygórendszerek jellemző fejlődésébe.” – mondja.
Forrás: https://skyandtelescope.org/astronomy-news/tiny-disks-shed-light-on-super-earth-origins/
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet