Nieczęsto nauka łapie zjawiska we Wszechświecie na gorącym uczynku. Tym razem się udało — i to w momencie, który dotąd był wyłącznie teorią. Po raz pierwszy zaobserwowano najwcześniejszą fazę formowania się planet poza Układem Słonecznym. Za kulisami tej obserwacji kryje się coś istotnego: nowy sposób opowiadania o początku — nie naszego, ale każdego.
Gwiazda HOPS-315 znajduje się około 1300 lat świetlnych od Ziemi, w jednej z mgławic w Orionie. Nie jest wyjątkowa — to młody obiekt otoczony tzw. dyskiem protoplanetarnym, czyli obłokiem gazu i pyłu. Takie struktury to standardowy przepis na układ planetarny.
Zespół badaczy z ośmiu instytucji, korzystając z danych teleskopu JWST oraz sieci radioteleskopów ALMA w Chile, zarejestrował obecność krystalicznych minerałów krzemionkowych (SiO) w stanie przejściowym — między gazem a ciałem stałym. To dowód, że materia zaczyna się łączyć, krzepnąć, i że w miejscu tym mogą już tworzyć się pierwsze twarde struktury — zalążki planet zwane planetyzymalami.
To nie pierwsze zdjęcie dysku wokół młodej gwiazdy. Ale po raz pierwszy zaobserwowano materiał w fazie kondensacji — a to akurat proces, który wcześniej znaliśmy tylko z teorii i analizy meteorytów z Układu Słonecznego. Czyli: wcześniej tylko się tego domyślaliśmy na podstawie modeli, a dziś wiemy to już na pewno dzięki obserwacji.
Wcześniejsze przeglądy sugerowały obecność młodych planet. Tym razem dostaliśmy coś lepszego: fotografię momentu ich narodzin — zanim stały się czymkolwiek więcej niż "ziarnem", z którego zakiełkują planety.
Dla astronomów to analogiczna sytuacja do odnajdywania krzemionkowych kryształów w prymitywnych meteorytach. Takie minerały powstają w wysokiej temperaturze, blisko gwiazdy, a ich obecność w ciałach niebieskich świadczy o tym, że były obecne już u zarania formowania się Układu Słonecznego. W układzie HOPS-315 ten sam mechanizm właśnie się rozpoczyna.
Nastąpiło przesunięcie punktu odniesienia: z efektu na genezę, z planety na ziarenko. Dziś potrafimy już wskazać moment, w którym gorący gaz staje się ciałem stałym. Możemy z większą pewnością modelować, jak i kiedy zaczynają się formować planetoidy, a potem planety.
Dzięki współpracy JWST i ALMA — czyli połączeniu spektroskopii podczerwonej i obserwacji w zakresie fal milimetrowych — możliwe było nie tylko zobaczenie tego procesu, ale i jego dokładna lokalizacja. To nowy poziom obserwacji i ogromna pomoc dla badaczy.
Nie tyle zmienia, ile ją pogłębia. Przez dekady bazowaliśmy na odczytywaniu historii naszego układu z odłamków: meteorytów, planetoid, składników chemicznych. Teraz możemy zobaczyć podobne procesy w czasie rzeczywistym, w innych układach. To wzmacnia teorie dotyczące pochodzenia planet skalistych, wzrostu jąder gazowych gigantów, a nawet rozmieszczenia pasów asteroid.
Dzięki temu uzyskujemy też wiedzę o tym, jak powszechne są procesy, które doprowadziły do powstania Ziemi. Bo jeśli krzemionka krystalizuje się wokół HOPS-315, to może krystalizuje się też gdzieś jeszcze — bliżej, dalej, w innych częściach Drogi Mlecznej.
Czytaj również: Webb zrobił pierwsze takie zdjęcie planety poza Układem Słonecznym
Obserwacje HOPS-315 to efekt międzynarodowej współpracy: od Uniwersytetu Michigan przez Leiden po Purdue. To również pokaz możliwości, które otworzyły się dzięki JWST – teleskopowi, który nie tyle “widzi więcej”, ile widzi to, co wcześniej było poza możliwościami naszych narzędzi obserwacji.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
