Κοντινή ματιά στο Young Star Finds a Chemical Surprise
Τα βασικά του σχηματισμού αστεριών είναι εύκολα. Βρείτε μια ασυνήθιστα πυκνή περιοχή μέσα σε ένα μοριακό νέφος γεμάτο με σκόνη και αέριο στο διαστρικό διάστημα και αφήστε τη βαρύτητα να κάνει τα υπόλοιπα. Το αέριο και η σκόνη τελικά θα ενωθούν σε ένα φάκελο σε σχήμα ντόνατ που περιβάλλει έναν εσωτερικό περιστρεφόμενο δίσκο. Καθώς το υλικό συσσωρεύεται για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια, η κεντρική περιοχή καταρρέει σε αστέρι ενώ ο δίσκος στερεοποιείται σε πλανήτες.
Οι αστρονόμοι έχουν κατανοήσει αυτό το συνολικό σενάριο εδώ και δεκαετίες, αλλά οι λεπτομέρειες είναι ασαφείς επειδή τα τηλεσκόπια δεν ήταν αρκετά καλά για να ελέγξουν τα μοντέλα υπολογιστών των θεωρητικών. Αυτό άλλαξε το 2011 με τη μερική ολοκλήρωση της συστοιχίας Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Η συλλογή των κεραιών ραδιοφώνου ανεγείρεται στην πεδιάδα Chajnantor, 5000 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας στις Χιλιανές Άνδεις, όπου ο ξηρός, αραιός αέρας προκαλεί ελάχιστη παραμόρφωση των αχνών κυμάτων από τις μακρινές περιοχές του σύμπαντος. Χρησιμοποιώντας 24 από τις κεραίες -η τελική συστοιχία θα έχει 66- μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής αστροφυσικούς στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο, έχει κάνει την πιο λεπτομερή ματιά μέχρι τώρα στην καρδιά μιας περιοχής σχηματισμού άστρων και βρήκε μια χημική έκπληξη.
Οι ερευνητές εκπαίδευσαν το ALMA σε ένα πολύ νεαρό αστέρι που εξακολουθεί να σχηματίζεται στον αστερισμό του Ταύρου, περίπου 450 έτη φωτός από τη Γη. Όπως είναι χαρακτηριστικό σε ένα τόσο πρώιμο στάδιο, το αστέρι περιβάλλεται από έναν φάκελο και έναν δίσκο αερίου και σκόνης. Η ισχύς του νέου πεδίου επέτρεψε στην ομάδα να αναγνωρίσει τη χημική σύνθεση των αερίων σε διαφορετικές τοποθεσίες σε αυτό το σύστημα σχηματισμού άστρων και πλανητών. Προηγουμένως, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι το περίβλημα και ο δίσκος πρέπει να αποτελούνται από τα ίδια αέρια μόρια υδρογόνου που βρίσκονται σε όλο τον διαστρικό χώρο συν σωματίδια σκόνης που αποτελούνται από άλλα στοιχεία. Προς έκπληξη της ομάδας του Πανεπιστημίου του Τόκιο, η ALMA εντόπισε κάτι διαφορετικό—αέριο μονοξείδιο του θείου—σε μια στενή ζώνη όπου ο φάκελος συναντά το δίσκο. Οι συγκρούσεις μεταξύ των σωματιδίων στο φάκελο και εκείνων στον ταχέως περιστρεφόμενο δίσκο δημιουργούν θερμότητα που ξεπαγώνει τα παγωμένα μόρια μονοξειδίου του θείου που έχουν κολλήσει σε κόκκους σκόνης, εξηγεί ο Nami Sakai, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο. Το μονοξείδιο του θείου δεν μπορεί να ανιχνευθεί όταν έχει παγώσει σε κόκκους σκόνης. Όμως το ALMA μπορεί να το εντοπίσει στην αέρια του κατάσταση. Γνωρίζοντας ακριβώς τι αέρια στροβιλίζονται γύρω από τα νεαρά αστέρια θα πρέπει να οδηγήσει σε καλύτερη κατανόηση του πού και πώς σχηματίζονται τα στοιχεία που βρίσκονται σε πλανήτες, κομήτες και αστεροειδείς. Ο Sakai και οι συνεργάτες του αναφέρουν τα ευρήματά τους στο διαδίκτυο σήμερα στο Nature .
«Αυτά είναι όμορφα δεδομένα και πολύ ενδιαφέροντα αποτελέσματα», λέει ο Ewine van Dishoeck, αστροφυσικός στο Αστεροσκοπείο Leiden στην Ολλανδία. «Αυτή η εργασία δείχνει ότι η ALMA θα παρέχει άφθονα παρατηρητικά στοιχεία» που θα αμφισβητήσουν τα θεωρητικά μοντέλα, προσθέτει ο αστροφυσικός Stéphane Guilloteau του Πανεπιστημίου του Μπορντό στη Γαλλία. "Αυτό το έγγραφο είναι ένα όμορφο παράδειγμα της νέας ανακάλυψης [δυνατοτήτων] που προσφέρει η ALMA."
