Os astrônomos usaram os telescópios ALMA e IRAM para fazer a primeira medição direta da temperatura dos grandes grãos de poeira nas partes exteriores de um disco de formação planetária em torno de uma estrela jovem. Através da aplicação de uma nova técnica para observações de um objeto apelidado de Flying Saucer eles acham que os grãos são muito mais frio do que o esperado: -266 graus Celsius. Este resultado surpreendente sugere que modelos desses discos podem precisar de ser revisto.
A equipe internacional, liderada por Stephane Guilloteau no Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, França, medidos a temperatura de grandes grãos de poeira em torno da estrela jovem 2MASS J16281370-2431391 na região espectacular formação de estrela Rho Ophiuchi, cerca de 400 anos-luz da Terra .
Esta estrela é cercada por um disco de gás e poeira - tais discos são chamados discos protoplanetários como eles são os primeiros estágios na criação de sistemas planetários. Este disco específico é visto quase de lado, e sua aparência em imagens da luz visível levou ao seu que está sendo apelidado de Flying Saucer.
Os astrônomos usaram o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) para observar o brilho vindo de moléculas de monóxido de carbono no disco 2MASS J16281370-2431391. Eles foram capazes de criar imagens muito nítidas e encontrou algo estranho - em alguns casos, eles viram um sinal negativo! Normalmente, um sinal negativo é fisicamente impossível, mas neste caso existe uma explicação, o que leva a uma conclusão surpreendente.
"Este disco não é observado contra um céu nocturno preto e branco. Em vez disso ele é visto na silhueta na frente do brilho daNebulosa de Ophiuchi Ró ", observa principal autor Stephane Guilloteau:" Esta luz difusa é também estendido para ser detectado por ALMA, mas o disco absorve. O sinal negativo resultante significa que as partes do disco estão mais frias do que o fundo. A Terra é literalmente na sombra do disco voador! "
A equipa combinaram as medições ALMA do disco com as observações do brilho do fundo feito com o IRAM telescópio de 30 metros na Espanha. Eles derivada uma temperatura de grãos de poeira do disco de apenas -266 graus Celsius (apenas 7 graus acima do zero absoluto, ou 7 Kelvin) a uma distância de cerca de 15 bilhões quilômetros da estrela central. Isto corresponde a cem vezes a distância da Terra ao Sol Esta região é agora ocupado pelo Cinturão Kuiper dentro dos sistema.Esta solares é a primeira medida direta da temperatura de grãos grandes (com tamanhos de cerca de um milímetro) em tais objetos.
Esta temperatura é muito mais baixa do que a -258 a -253 graus Celsius (15 a 20 Kelvin) que a maioria dos modelos actuais prever.Para resolver a discrepância, os grandes grãos de poeira deve ter propriedades diferentes do que as actualmente assumido, para permitir-lhes para arrefecer a temperaturas tão baixas.
"Para trabalhar fora o impacto desta descoberta na estrutura do disco, temos de encontrar o que propriedades de poeira plausíveis pode resultar em temperaturas tão baixas. Temos algumas ideias - por exemplo, a temperatura pode depender do tamanho de grão, com os grãos maiores mais frias do que as menores. Mas ainda é muito cedo para ter certeza ", acrescenta o co-autor Emmanuel di Folco (Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux).
Se estas baixas temperaturas poeira são encontrados para ser uma característica normal de discos protoplanetários isso pode ter muitas consequências para a compreensão de como se formam e evoluem.
Por exemplo, diferentes propriedades poeira vai afetar o que acontece quando estas partículas colidem, e, assim, o seu papel no fornecimento de sementes para a formação de planetas. Se a mudança necessária nas propriedades de poeira é significativo ou não a este respeito ainda não podem ser avaliados.
Temperaturas baixas de poeira também podem ter um impacto importante para os discos de poeira menores que são conhecidos de existir. Se estes discos são compostos principalmente de maiores, mas mais frios, cereais do que é actualmente suposto, isto significaria que estes discos compactos pode ser arbitrariamente grande, por isso ainda poderia formar planetas gigantes relativamente próximas da estrela central.
Outras observações são necessárias, mas parece que a poeira mais fria encontrado por ALMA pode ter consequências significativas para a compreensão dos discos protoplanetários.
O Galaxy diário via ESO
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