Zvětšit obrázek

Umělecké zpracování čtyřnásobné hvězdné soustavy HD 98800 (stáří systému asi 10 miliónů let, vzdálenost 150 sv.l.) Kredit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)

Astronomové použili Spitzerův infračervený pohled ke studiu prachového disku, který víří kolem dvojice hvězd v čtyřnásobném hvězdném systému HD 98800 (Quadruple Star System). V takových discích by mohly vznikat planety. Místo pravidelného, homogenního disku dalekohled objevil mezery, které mohly způsobit unikátní gravitační vztahy mezi 4 hvězdami v systému nebo již vznikající planety si v prachovém disku „vymetly úzké cestičky“.

„Planety jsou jako kosmické vysavače. Uklidí všechno smetí, které se nachází na jejich oběžné dráze kolem centrálních hvězd,“ řekla Elise Furlan(ová) (Astrobiology Institute University of California, Los Angeles), vedoucí autor článku v Astrophysical Journal.

Zvětšit obrázek

Elise Furlan (Astrobiology Institute at UCLA). Kredit: Furlan_E

HD 98800 je asi 10 miliónů lety starý a leží ve vzdálenosti 150 sv.l. v souhvězdí Hydry, v blízkosti hvězdy TW Hydrae.

Předtím než kosmický infračervený dalekohled Spitzer (Spitzer Space Teleskope, NASA) upřel svůj pohled na HD 98800, astronomové měli na základě pozemních pozorování přibližnou představu, jak systém vypadá. Věděli, že obsahuje čtyři hvězdy, které tvoří páry. Buď se mohlo jednat o „zdvojené“ hvězdy (dublet), kdy se 2 hvězdy nacházejí blízko sebe a obíhají po přibližně stejných drahách kolem centrálního těžiště nebo se mohlo jednat o binární dvojici, kdy obě hvězdy obíhají kolem společného těžiště a pak jako dvojice společně kolem centrálního těžiště celé soustavy. 

V případě HD 98800 jednotlivé dvojice hvězd obíhají navzájem kolem sebe a navíc oba páry krouží dokola jako baleríny kolem choreografa. Jeden z hvězdných párů, označený HD 98800B, je obklopen prachovým diskem, zatímco ten druhý ne.

Zvětšit obrázek

Infračervené snímky HD98800 pořízené 11.5.1998 kamerou OSCIR na 10m dalekohledu Keck (šířky pásem: 7,9; 8,8; 9,8; 10,3; 11,7; a 12,5 mikrometrů). Kredit: L.Prato, A.M.Ghez et. al.

Ačkoli všechny čtyři hvězdy jsou gravitačně vázané, vzdálenost mezi oběma binárními dvojicemi je asi 50 astronomických jednotek (1AU = 149,5 miliónů km), tj. 7,5 miliardy km – o trochu víc než je průměrná vzdálenost Slunce - Pluto. Doposud, díky omezeným možnostem pozorovací techniky, si astronomové prachový disk u HD 98800B nemohli zblízka prohlédnout.

Detailní pohled jim umožnil až Spitzer. Pomocí infračerveného spektrometru objevili přítomnost dvou pásů v disku tvořených velkými prachovými zrny. Jeden pás je ve vzdálenosti asi 5,9 AU (880 miliónů km) od středu binární dvojice HD 98800B (vzdálenost Slunce – Jupiter). Tento pás je pravděpodobně tvořen planetkami (asteroidy) nebo kometami. Další pás ve vzdálenosti 1,5 až 2 AU (220 až 300 mil. km) pravděpodobně tvoří jemná zrna (vzdálenost Slunce – Mars a hlavní pás planetek).

Zvětšit obrázek

Souvězdí Hydry (Vodní had); Johannes Hevelius: Uranographia (1690)

 „Jakmile astronomové vidí v disku mezery jako je tato, jsou přesvědčeni, že si planeta vyčistila cestu. Avšak existence bezdiskového páru hvězd ve vzdálenosti 50 AU a ve vnitřních částech se stěhující částečky prachu, ukazuje na složitější, s časem se měnící, síly. Takže v tomto bodě lze o existenci planety pouze spekulovat,“ řekla Furlan(ová).

Astronomové jsou přesvědčeni, že planety se tvoří jako sněhové koule. Během miliónů let se malá prachová zrna spojují dohromady a tvoří větší tělesa. Některé z těchto kosmických „skal“ pak vzájemnými srážkami vytvoří kamenné (skalnaté) planety, jako je Země nebo jádra plynných obřích planet (např. Jupitera). Velké kamenné kusy, které nevytvoří planety, se často stávají planetkami nebo kometami. Při srážkách kamenných objektů se do prostoru uvolňují částice prachu. Pozorovat tato prachová zrna nyní umožňují astronomům Spitzerovy extrémně citlivé infračervené „oči“.

Podle Furlana prach vytvořený při srážkách kamenných objektů ve vnějším pásu by se měl přesouvat směrem k vnitřnímu disku. Avšak v případě HD 98800B tomu tak není. Prachové částice nedoplňují vnitřní disk tak, jak se očekávalo. Buď kvůli planetám nebo bezdiskové binární dvojici ve vzdálenosti 50 AU a gravitačně ovlivněnému pohybu částic prachu.

„Protože mnoho mladých hvězd vzniká ve vícenásobných systémech, musíme si uvědomit, že vývoj disků kolem nich a vznik planetárních soustav, může být komplikovanější a bouřlivější než tomu bylo v případě naší Sluneční soustavy,“ dodala Furlan(ová).

Zdroj: Spaceflight Now