Spitzerは惑星を形成するディスクの変化をすばやく監視

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LRLL 31と呼ばれる若い星の周りで奇妙なことが起こっています。これはおそらく惑星形成円盤ですが、惑星が形成されるまでに数百万年かかるため、人間が知覚できる時間スケールで変化が見られることはほとんどありません。別のオブジェクトは、星の周りに惑星形成物質の塊を押しやっているように見え、この地域は、スピッツァー宇宙望遠鏡を使用して天文学者に惑星形成の初期段階の珍しい調査を提供しています。

天文学者は、この円盤からの光がかなり頻繁に変化するのを見ています。考えられる説明の1つは、星に近い仲間(星または発展途上の惑星のいずれか)が惑星形成物質を一緒に押し込み、星の周りを回転するときにその厚さが変化する可能性があることです。

「惑星が形成されたか、形成されるかはわかりませんが、惑星になるか、または間接的に惑星を形成する可能性のある細かいダストの特性とダイナミクスをよりよく理解しています」と宇宙のジェームス・ムゼロルは言ったTelescope Science Institute、Baltimore、Md。Muzerolleは、Astrophysical Journal Lettersに掲載が認められた論文の最初の著者です。 「これは、惑星を構築する長いプロセスをユニークでリアルタイムに垣間見るものです。」

惑星形成の1つの理論は、惑星は、円盤内の星の周りを渦巻く塵の多い粒子として始まると示唆しています。それらはゆっくりとサイズが大きくなり、粘着性の雪のようにどんどん質量を集めます。惑星がどんどん大きくなるにつれて、それらは塵の隙間を切り開き、いわゆる遷移円盤がその中心に大きなドーナツのような穴を持つ形になります。時間が経つにつれて、この円盤は衰退し、惑星、小惑星、彗星間の衝突からの破片から構成される新しいタイプの円盤が出現します。最終的には、私たち自身のフォームのような、より安定した成熟した太陽系。

2003年にSpitzerが発売される前は、ギャップや穴のある移行ディスクはわずかしか知られていませんでした。スピッツァーの赤外線視力が向上したことで、今では数十が発見されています。宇宙望遠鏡は円盤の暖かい輝きを感知し、間接的にそれらの構造を描き出しました。

Muzerolleと彼のチームは、多くの既知の遷移円盤を持つ若い星の家族の研究に着手しました。ペルセウス座のIC 348星形成領域では、星は約200万から300万年前にあり、約1,000光年離れています。いくつかの星は驚くべき変化のヒントを示しました。天文学者たちは、LRLL 31の1つをフォローアップし、スピッツァーの3つの楽器すべてで5か月にわたって星を研究しました。

観測の結果、星の円盤の内側の領域からの光は数週間ごとに、場合によっては1週間だけ変化することがわかりました。アリゾナ大学ツーソン校の共著者であるKevin Flaherty氏は、「トランジションディスクは非常にまれなので、この種の変動性を持つディスクを見るのは本当にエキサイティングです」と語った。

赤外光の強度と波長の両方が時間とともに変化しました。たとえば、より短い波長で見られる光の量が増えると、より長い波長での明るさが低下し、逆も同様です。

Muzerolleと彼のチームは、システムのディスクの隙間を旋回している星の仲間がデータを説明できると言いました。 「ほぼエッジオンのディスクのギャップにいるコンパニオンは、星の周りを周回するときに、ディスクの内側のリムの高さを定期的に変更します。同時に、高いリムは外側のディスクの涼しい素材を覆い、長波長の光を減少させます。低いリムはその逆です。これはまさに私たちのデータで観察したことです」と、NASAのジェット推進研究所(カリフォルニア州パサデナ)の共著者であるElise Furlan氏は述べています。

地球と太陽の間の距離の約10分の1ほどの速さで物質を移動させるには、仲間が近くにいる必要があります。

天文学者たちは、伴星が知覚されるほど強く星を引っ張っているかどうかを確認するために、地上の望遠鏡でフォローアップすることを計画しています。スピッツァーはまた、「温かい」ミッションでシステムを再び観察し、軌道に乗っているコンパニオンで予想されるように、変更が定期的であるかどうかを確認します。スピッツァーは今年の5月にクーラントを使い果たし、現在はやや暖かい温度で動作しており、2つの赤外線チャネルがまだ機能しています。

「天文学者にとって、リアルタイムで何かを見ることは刺激的です」とMuzerolleは言いました。 「私たちは生物学者がペトリ皿で細胞が成長するのを観察しているようです。私たちの標本だけが光年離れています。」

出典:JPL

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