RMF24: Ale czad wokół gwiazdy Beta Pictoris

W pyłowym dysku wokół odległej od nas o 60 lat świetlnych gwiazdy Beta Pictoris zauważyli niezwykłe nagromadzenie tlenku węgla. Pod wpływem promieniowania gwiazdy ten gaz stosunkowo szybko się rozkłada, jego obecność to dowód, że jest tam wciąż uzupełniany, prawdopodobnie wskutek zderzeń małych lodowych obiektów, takich jak komety.

Beta Pictoris to stosunkowo bliska nam gwiazda, widoczna gołym okiem na niebie półkuli południowej w gwiazdozbiorze Malarza. To gwiazda dość młoda, licząca sobie zaledwie 12 mln lat, o masie mniej więcej o 75 procent większej niż Słońce. W latach 80. minionego stulecia odkryto wokół niej gazowo-pyłowy dysk, który - jak się uważa - może być początkowym stadium tworzącego się tam układu planetarnego. W ciągu ostatniej dekady potwierdzono, że w odległości około 1,2 mln kilometrów krąży tam wokół gwiazdy planeta o masie około 9 razy większej od masy Jowisza.

Astronomowie, korzystający z należącej do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) sieci teleskopów Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) w północnym Chile, odkryli teraz w owym gazowo-pyłowym dysku duże ilości tlenku węgla. Jak piszą w najnowszym numerze czasopisma "Science", ten gaz mógłby przetrwać w tym miejscu nie więcej niż sto lat. Jeśli nadal tam jest, musi działać jakiś mechanizm jego tworzenia.

O ile nie obserwujemy Beta Pictoris w jakimś bardzo nietypowym momencie, to tlenek węgla musi być nieustannie odnawiany. Najbardziej obfitym źródłem tlenku węgla w młodym systemie słonecznym są zderzenia pomiędzy lodowymi ciałami, od komet do większych obiektów wielkości planet - mówi Bill Dent, astronom ESO z Joint ALMA Office w Santiago w Chile, główny autor publikacji.

Jak zauważa współautor pracy, Aki Roberge, astronom z NASA Goddard Research Center w Greenbelt w USA, częstotliwość takich zderzeń musi być olbrzymia. By mogła powstać obserwowana ilość tlenku węgla kolizje muszą następować jedna po drugiej.

Nie koniec na tym. W wynikach obserwacji ALMA jest jeszcze inna niespodzianka, okazuje się, że tlenek węgla jest skoncentrowany w jednym, zwartym skupisku. Miejsce to znajduje się 13 mld kilometrów od gwiazdy, czyli około trzy razy dalej niż Neptun od Słońca. Dlaczego gaz znajduje się tak daleko od gwiazdy i w tak małym skupisku - nie wiadomo.

Istnienie takiego skupiska jest ważną przesłanką na temat tego, co dzieje się w zewnętrznych rejonach młodego układu planetarnego - mówi kolejny ze współautorów pracy, Mark Wyatt, astronom z University of Cambridge. Jego zdaniem, można to wyjaśnić tylko na dwa sposoby - albo komety koncentruje na małym obszarze oddziaływanie grawitacyjne nieznanej planety podobnej do Saturna, albo też widzimy pozostałości po jednym olbrzymim zderzeniu dwóch lodowych planet o masie Marsa.

Obie z tych możliwości dają astronomom nadzieję na znalezienie w rejonie Beta Pictoris większej liczby planet. Sam tlenek węgla może być zaś dopiero początkiem, nie można wykluczyć istnienia innych, bardziej złożonych gazów, których pojawienie się mogłoby sprzyjać powstaniu cząsteczek organicznych i w konsekwencji życia.

Planowane są dalsze obserwacje za pomocą ALMA. Sieć teleskopów ciągle zwiększa swoje możliwości, co pozwoli lepiej poznać ten intrygujący system planetarny i pomoże astronomom w zrozumieniu warunków, jakie mogły panować w trakcie powstawania Układu Słonecznego.