Komunikat prasowy

ALMA odkryła zimny pył wokół najbliższej gwiazdy

3 listopada 2017

Obserwatorium ALMA w Chile wykryło pył wokół Proximy Centauri, najbliższej gwiazdy względem Układu Słonecznego. Nowe obserwacje ujawniły świecenie od zimnego pyłu w obszarze pomiędzy odległościami od Proximy Centauri do jednej do czterech odległości Ziemi od Słońca. Dane wskazują także na występowanie jeszcze chłodniejszego zewnętrznego pasa złożonego z pyłu i mogą sugerować istnienie rozwiniętego systemu planetarnego. Struktury te są podobne do znacznie większych pasów w Układzie Słonecznym. Naukowcy sądzą, że są zbudowane z cząstek skalistych i lodowych, którym nie udało się uformować planet.

Proxima Centauri jest najbliższą gwiazdą względem Słońca. Jest to słaby czerwony karzeł położony zaledwie cztery lata świetlne od nas w kierunku południowego gwiazdozbioru Centaura. Okrąża go planeta o wielkości i temperaturze Ziemi, Proxima b, odkryta w 2016 roku, najbliższa planeta względem Układu Słonecznego. Ale w systemie znajduje się coś więcej niż tylko pojedyncza planeta. Nowe obserwacje ALMA pokazały emisję od obłoków zimnego kosmicznego pyłu otaczającego gwiazdę.

Pierwszy autor nowych badań, Guillem Anglada [1], z Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), Granada, Hiszpania, wyjaśnia ich znaczenie: „Pył wokół Proximy jest ważny, ponieważ po odkryciu planety typu ziemskiego Proxima b, jest pierwszym wskaźnikiem występowania bardziej złożonego systemu planetarnego, a nie tylko pojedynczej planety, wokół najbliższej względem Słońca gwiazdy.”

Pyłowe pasy są pozostałościami materii, która nie uformowała się w większe ciała, takie jak planety. Skalne i lodowe elementy tych pasów różnią się rozmiarami, od najdrobniejszych ziaren pyłu, mniejszych niż milimetr średnicy, po ciała podobne do planetoid o średnicach wielu kilometrów [2].

Pył wydaje się znajdować w pasie, który rozciąga się kilkaset milionów kilometrów od Proximy Centauri i ma łączną masę około jednej setnej masy Ziemi. Szacowana temperatura pasa to około –230 stopni Celsjusza, czyli tyle ile w przypadku pasa Kuipera w zewnętrznym Układzie Słonecznym.

W danych z ALMA są także wskazówki dotyczące innego pasa, z jeszcze chłodniejszego pyłu, znajdującego się około dziesięciu razy dalej. Jeśli zostanie potwierdzony, to natura zewnętrznego pasa będzie intrygująca, z bardzo zimnym środowiskiem daleko od chłodniejszej i słabszej niż Słońce gwiazdy. Oba pasy znajdują się dużo dalej od Proximy Centauri niż planeta Proxima b, która krąży po orbicie oddalonej o zaledwie cztery miliony kilometrów od swojej gwiazdy [3].

Guillem Anglada wyjaśnia konsekwencje odkrycia: „Wyniki ten sugeruje, że Proxima Centauri może mieć system wieloplanetarny o bogatej historii oddziaływań, których wynikiem jest uformowanie się pasa pyłu. Dalsze badania mogą dostarczyć informacji o położeniach nie zidentyfikowanych jak na razie potencjalnych dodatkowych planet.”

Układ planetarny Proxima Centauri jest szczególnie interesujący, ponieważ są plany — projekt Starshot — jego przyszłej bezpośredniej eksploracji przy pomocy mikropróbników zamontowanych na napędzanych laserem żaglach. Wiedza o pyłowym środowisku wokół gwiazdy jest kluczowa przy planowaniu takiej misji.

Współautor Pedro Amado, także z Instituto de Astrofísica de Andalucía, wyjaśnia, że obserwacje są dopiero początkiem: „Pierwsze wyniki pokazują, że ALMA może wykryć struktury pyłowe krążące wokół Proximy. Przyszłe obserwacje dadzą nam bardziej szczegółowy obraz systemu planetarnego Proximy. W połączeniu z badaniami dysków protoplanetarnych wokół młodych gwiazd, ujawnią wiele detali procesów, które doprowadziły do powstawania Ziemi w Układzie Słonecznym około 4,6 miliarda lat temu. To co widzimy teraz jest zaledwie przedsmakiem w porównaniu do tego, co nas czeka!”

Uwagi

[1] W kosmicznym zbiegu okoliczności, pierwszy autor publikacji, Guillem Anglada ma takie samo imię i nazwisko, jak astronom, który kierował zespołem odkrywców Proximy Centauri b. Sam Guillem Anglada-Escudé jest współautorem publikacji, w której opisano wyniki badań, ale obaj panowie nie są spokrewnieni.

[2] Proxima Centauri jest dość starą gwiazdą, o wieku podobnym do Układu Słonecznego. Pyłowe pasy wokół niej są prawdopodobnie podobne do resztek pyłu w pasie Kuipera lub w pasie planetoid w Układzie Słonecznym oraz do pyłu, który wytwarza światło zodiakalne. Spektakularne dyski, których obrazy ALMA uzyskuje wokół innych, młodszych gwiazd, takich jak HL Tauri, zawierają znacznie więcej materiału, który jest w trakcie procesów formowania planet.

[3] Widoczny kształt bardzo słabego pasa zewnętrznego, jeśli zostanie potwierdzony, da astronomom sposób na oszacowanie nachylenia systemu planetarnego Proxima Centauri. Przy założeniu, że w rzeczywistości jest to okrągły pierścień, będzie wydawało się eliptyczne z powodu nachylenia. W efekcie pozwoli to na lepsze ustalenie określenie masy planety Proxima b, w przypadku której jak na razie znany jest tylko dolny limit.

Więcej informacji

Wyniki badań przedstawiono w artykule pt. “ALMA Discovery of Dust Belts Around Proxima Centauri”, Guillem Anglada et al., który ukaże się w Astrophysical Journal Letters.

Skład zespołu badawczego: Guillem Anglada (Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), Granada, Hiszpania [IAA-CSIC]), Pedro J. Amado (IAA-CSIC), Jose L. Ortiz (IAA-CSIC), José F. Gómez (IAA-CSIC), Enrique Macías (Boston University, Massachusetts, USA), Antxon Alberdi (IAA-CSIC), Mayra Osorio (IAA-CSIC), José L. Gómez (IAA-CSIC), Itziar de Gregorio-Monsalvo (ESO, Santiago, Chile; Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile), Miguel A. Pérez-Torres (IAA-CSIC; Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain), Guillem Anglada-Escudé (Queen Mary University of London, Londyn, Wielka Brytania), Zaira M. Berdiñas (Universidad de Chile, Santiago, Chile; IAA-CSIC), James S. Jenkins (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Izaskun Jimenez-Serra (Queen Mary University of London, London, Wielka Brytania), Luisa M. Lara (IAA-CSIC), Maria J. López-González (IAA-CSIC), Manuel López-Puertas (IAA-CSIC), Nicolas Morales (IAA-CSIC), Ignasi Ribas (Institut de Ciències de l’Espai, Barcelona, Hiszpania), Anita M. S. Richards (JBCA, University of Manchester, Manchester, Wielka Brytania), Cristina Rodríguez-López (IAA-CSIC) oraz Eloy Rodríguez (IAA-CSIC).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop ELT (Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop), który stanie się „największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia ALMA
• Komunikat prasowy na temat odkrycia Proximy b

Kontakt

Krzysztof Czart
Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Guillem Anglada
Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)
Granada, Spain
E-mail: guillem@iaa.es

Pedro J. Amado
Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)
Granada, Spain
E-mail: pja@iaa.csic.es

Antxon Alberdi
Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)
Granada, Spain
E-mail: antxon@iaa.es

Enrique Macias
Boston University
Boston, USA
E-mail: emacias@bu.edu

Itziar de Gregorio-Monsalvo
ESO/ALMA
Santiago, Chile
Tel.: +56 22 4676316
E-mail: idegrego@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1735