Ένας τεράστιος «ποταμός» αερίου έγειρε τον δίσκο σχηματισμού πλανητών γύρω από ένα σπάνιο σύστημα τριών άστρων.
Ένας σπάνιος δίσκος σχηματισμού πλανητών γύρω από ένα νεαρό σύστημα τριών άστρων στον αστερισμό του Ωρίωνα έχει ανατραπεί από έναν ποταμό αερίου μήκους πάνω από 1,6 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Η ανακάλυψη έγινε με τη βοήθεια της συστοιχίας ραδιοτηλεσκοπίων ALMA στη Χιλή και ενδέχεται να εξηγεί γιατί οι αστρονόμοι ανακαλύπτουν πλανήτες των οποίων οι τροχιές είναι δραματικά εκτός ευθυγράμμισης με τους άξονες περιστροφής των άστρων τους.
Το GW Orionis είναι ένα τριπλό σύστημα που αποτελείται από τρία άστρα προ-κύριας ακολουθίας. Αυτό σημαίνει ότι τα άστρα βρίσκονται ακόμη στη διαδικασία σχηματισμού και δεν έχουν ξεκινήσει ακόμη τις αντιδράσεις σύντηξης υδρογόνου στους πυρήνες τους. Τα άστρα βρίσκονται περίπου 1,300 έτη φωτός μακριά, στον μοριακό δακτύλιο σχηματισμού άστρων Lambda Orionis, στον αστερισμό του Ωρίωνα.
Η ύπαρξη ενός δίσκου αερίου και σκόνης που σχηματίζει πλανήτες και περιβάλλει και τα τρία άστρα ενός συστήματος είναι εξαιρετικά σπάνια. Ακόμη πιο παράξενο είναι ότι ο συγκεκριμένος δίσκος αποτελείται από τρεις δακτυλίους με διαφορετικά προσανατολισμένες τροχιές.
«Προηγούμενες μελέτες του GW Orionis έδειξαν ότι ο εσωτερικός, ο μεσαίος και ο εξωτερικός δακτύλιος δεν είναι ευθυγραμμισμένοι μεταξύ τους, με κάθε δακτύλιο να έχει διαφορετική κλίση» δήλωσε η Μαρία Γκαλογουέι υποψήφια διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα και επικεφαλής της έρευνας.
Ένας εξωτερικός δακτύλιος που έχει «γείρει»
Ο εξωτερικός δακτύλιος, ένας από τους μεγαλύτερους που έχουν παρατηρηθεί ποτέ γύρω από νεαρό άστρο, είναι αυτός που παρουσιάζει τη μεγαλύτερη απόκλιση.
Μέχρι τώρα οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι ένας αόρατος γίγαντας αερίου ο οποίος είχε δημιουργήσει ένα κενό ανάμεσα στον μεσαίο και τον εξωτερικό δακτύλιο ίσως προκαλούσε τη διαταραχή του εξωτερικού δακτυλίου. Τώρα όμως οι ερευνητές ανακάλυψαν την πραγματική αιτία: ένα τεράστιο «ποταμό» αερίου που εισέρχεται από το περιβάλλον μοριακό νέφος και διαταράσσει τον εξωτερικό δακτύλιο.
Η ανταλλαγή στροφορμής (περιστροφικής ενέργειας) μεταξύ του αερίου και του δίσκου παραμορφώνει το δακτύλιο και τον κάνει να γέρνει. Ο δίσκος γύρω από το GW Orionis αποτελείται από τρεις δακτυλίους με ακτίνες περίπου 6,7 δισ. χλμ., 28 δισ. χλμ. και 51 δισ. χλμ. από το κέντρο του στενού τριπλού συστήματος.
Ο τεράστιος ποταμός αερίου
Το ρεύμα αερίου που γέρνει τον εξωτερικό δακτύλιο εντοπίστηκε χάρη σε νέες παρατηρήσεις του ALMA. Τέτοια ρεύματα θεωρείται ότι αποτελούν έναν από τους τρόπους με τους οποίους αναπτύσσονται τα άστρα, μεταφέροντας ύλη προς τα νεογέννητα άστρα.
Το ρεύμα αποτελείται κυρίως από μοριακό υδρογόνο. Επειδή όμως το μοριακό υδρογόνο δεν είναι ορατό στα ραδιοφωνικά μήκη κύματος, οι ερευνητές αναζήτησαν μόρια μονοξειδίου του άνθρακα τα οποία μπορούν να ανιχνευθούν από το ALMA. Το μήκος του ρεύματος είναι εκπληκτικό: εκτείνεται σε περίπου 0,2 έτη φωτός, δηλαδή περίπου 12,600 αστρονομικές μονάδες ή 1,9 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα.
«Όταν η ομάδα μας μοντελοποίησε την εισροή αυτού του ρεύματος διαπιστώσαμε ότι η γωνία με την οποία προσκρούει στον δίσκο ευθυγραμμίζεται στενά με τον εξωτερικό δακτύλιο» δήλωσε η Σπιέτσμα. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το ρεύμα έχει ήδη κάνει το μεγαλύτερο μέρος της δουλειάς που απαιτούνταν για να γείρει ο εξωτερικός δακτύλιος.
Σήμερα η στροφορμή του είναι μικρότερη από εκείνη του δίσκου. «Στο παρελθόν πιθανότατα είχε μεγαλύτερη στροφορμή, και αυτό επέτρεψε στον δίσκο να αποκτήσει διαφορετικό προσανατολισμό» αναφέρουν οι ερευνητές.
Ίσως εξηγεί και τους «παράξενους» πλανήτες
Η ανακάλυψη του ρεύματος μπορεί να λύσει όχι μόνο το μυστήριο του τι έγειρε τον δίσκο του GW Orionis. Στο ηλιακό μας σύστημα όλοι οι πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο περίπου στο ίδιο επίπεδο, το εκλειπτικό επίπεδο, το οποίο είναι ευθυγραμμισμένο με τον ισημερινό και την κατεύθυνση περιστροφής του Ήλιου.
Οι περισσότεροι εξωπλανήτες κινούνται με παρόμοιο τρόπο. Ωστόσο οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει και πλανήτες με πολύ έντονα κεκλιμένες ή ακόμη και ανάδρομες τροχιές σαν κάποια ισχυρή δύναμη να έχει ανατρέψει τον προσανατολισμό των τροχιών τους. Με την ανακάλυψη του ρεύματος στο GW Orionis οι αστρονόμοι ίσως βρήκαν τη φύση μιας τέτοιας δύναμης.
«Αν αυτά τα ρεύματα είναι συνηθισμένα, τότε μπορούμε να εξηγήσουμε φυσικά γιατί οι πλανήτες δεν καταλήγουν απαραίτητα σε πολύ τακτοποιημένα συστήματα. Μπορεί να έχουν πολύ πιο τυχαίους προσανατολισμούς» σημειώνουν οι ερευνητές που αναγνωρίζουν ότι πρόκειται για ένα συμπέρασμα που ίσως είναι πρόωρο καθώς βασίζεται στην ανακάλυψη ενός μόνο δίσκου σχηματισμού πλανητών που επηρεάζεται με αυτόν τον τρόπο.
Γι’ αυτό το επόμενο βήμα είναι να αναζητήσουν περισσότερα τέτοια συστήματα. «Αυτό που χρειαζόμαστε τώρα είναι μια συστηματική έρευνα νεαρών άστρων για να δούμε πόσα διαθέτουν τέτοια ρεύματα και πόσα όχι. Αυτό θα μας δείξει πόσο σημαντικά είναι στη διαμόρφωση των πλανητικών συστημάτων» εξηγεί η Σπιέτσμα.
