Pripremio: Dragan TANASKOSKI

Međunarodni tim istraživača je, po prvi put, precizno odredio trenutak kada su planete počele da se formiraju oko udaljene zvezde. Koristeći ALMA teleskop i svemirski teleskop James Webb, posmatrali su stvaranje prvih čestica materijala za formiranje planeta – vrelih minerala koji tek počinju da se učvršćuju. Ovo otkriće označava prvi put da je planetarni sistem identifikovan u tako ranoj fazi formiranja i otvara prozor u prošlost našeg sopstvenog Sunčevog sistema.

Ovaj novorođeni planetarni sistem nastaje oko HOPS-315, proto-zvezde udaljene oko 1300 svetlosnih godina od nas, koja je analogija našem Suncu u nastajanju. Oko ovakvih mladih zvezda, astronomi često vide diskove gasa i prašine poznate kao protoplanetarni diskovi, koji su mesta rađanja novih planeta. Dok su astronomi ranije viđali mlade diskove koji sadrže novorođene, masivne planete slične Jupiteru, Melissa McClure, vodeći autor studije, kaže da su „uvek znali da se prvi čvrsti delovi planeta, ili planetesimali, moraju formirati ranije u vremenu, u ranijim fazama.“

U našem Sunčevom sistemu, prvi čvrsti materijal koji se kondenzovao u blizini Zemljine sadašnje lokacije oko Sunca pronađen je zarobljen unutar drevnih meteorita. Astronomi datiraju ove primordijalne stene kako bi odredili kada je počeo proces formiranja našeg Sunčevog sistema. Takvi meteoriti su puni kristalnih minerala koji sadrže silicijum monoksid (SiO) i mogu se kondenzovati na ekstremno visokim temperaturama prisutnim u mladim planetarnim diskovima. Vremenom, ove novoformirane čvrste materije se vezuju, sejući seme za formiranje planeta kako dobijaju i veličinu i masu. Prvi planetesimali veličine kilometra u Sunčevom sistemu, koji su izrasli u planete poput Zemlje ili jezgra Jupitera, formirani su odmah nakon kondenzacije ovih kristalnih minerala.

Sa svojim novim otkrićem, astronomi su pronašli dokaze da ovi vreli minerali počinju da se kondenzuju u disku oko HOPS-315. Njihovi rezultati pokazuju da je SiO prisutan oko mlade zvezde u gasovitom stanju, kao i unutar ovih kristalnih minerala, što sugeriše da tek počinje da se učvršćuje. Edwin Bergin, koautor studije, ističe da „ovaj proces nikada ranije nije viđen u protoplanetarnom disku – ili bilo gde izvan našeg Sunčevog sistema.“

Ovi minerali su prvi put identifikovani pomoću svemirskog teleskopa James Webb, zajedničkog projekta američkih, evropskih i kanadskih svemirskih agencija. Da bi otkrili odakle tačno dolaze signali, tim je posmatrao sistem ALMA-om, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, kojim upravlja ESO zajedno sa međunarodnim partnerima u čileanskoj pustinji Atacama. Sa ovim podacima, tim je utvrdio da hemijski signali dolaze iz malog regiona diska oko zvezde, ekvivalentnog orbiti asteroidnog pojasa oko Sunca. Logan Francis, postdoktorski istraživač na Univerzitetu Leiden, kaže: „Zaista vidimo ove minerale na istoj lokaciji u ovom vansolarnom sistemu kao i tamo gde ih vidimo u asteroidima u Sunčevom sistemu.“

Zbog toga, disk HOPS-315 pruža odličnu analogiju za proučavanje naše sopstvene kosmičke istorije. Kako Merel van ‘t Hoff kaže, „ovaj sistem je jedan od najboljih koje poznajemo za stvarno istraživanje nekih procesa koji su se dešavali u našem Sunčevom sistemu.“ Takođe pruža astronomima novu priliku za proučavanje ranog formiranja planeta, služeći kao zamena za novorođene Sunčeve sisteme širom galaksije.

Elizabeth Humphreys, astronom ESO-a i menadžer Evropskog ALMA programa, koja nije učestvovala u studiji, kaže: „Bila sam zaista impresionirana ovom studijom, koja otkriva vrlo ranu fazu formiranja planeta. Ona sugeriše da se HOPS-315 može koristiti za razumevanje kako se formirao naš Sunčev sistem. Ovaj rezultat naglašava kombinovanu snagu JWST-a i ALMA-e za istraživanje protoplanetarnih diskova.“

Ovo istraživanje je predstavljeno u radu „Refractory solid condensation detected in an embedded protoplanetary disk“ objavljenom u časopisu Nature.

Protoplanetarni disk oko mlade zvezde HOPS-315, gde astronomi svedoče rađanju novog solarnog sistema. U ovom disku, vreli minerali počinju da se kondenzuju, formirajući prve čestice materijala za buduće planete. Posmatranja ALMA teleskopom i svemirskim teleskopom James Webb omogućila su naučnicima da po prvi put vide ovaj ključni trenutak u formiranju planeta.

Ilustracija procesa formiranja solarnog sistema iz protoplanetarnog diska. Gas i prašina se postepeno aglomeriraju, formirajući planetesimale koji se zatim spajaju u veća tela, na kraju stvarajući planete. Ovaj proces je analogan onome što se dešava oko zvezde HOPS-315, pružajući uvid u rane faze razvoja našeg sopstvenog Sunčevog sistema.