"همبرگر" کیهانی نمای نادری از مکان شکل گیری سیارات غول پیکر ارائه می دهد

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

اخترشناسانی که از آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما (ALMA) استفاده می‌کنند از کشف اولیه‌ترین مراحل تشکیل سیاره‌های غول‌پیکر بین لایه‌های متراکم گاز و غبار در منظومه «همبرگر گومز» که به آن GoHam گفته می‌شود، شگفت‌زده شدند.

این تحقیق ابتدا در یک کنفرانس مطبوعاتی در نشست 247 انجمن نجوم آمریکا به اشتراک گذاشته شد و به تازگی برای انتشار در مجله Astrophysical پذیرفته شده است. مقاله در سرور پیش چاپ arXiv موجود است.

بنابراین چگونه این لغزنده آسمانی بر درک ستاره شناسان از شکل گیری سیاره تأثیر می گذارد؟ چارلز لاو، استادیار دانشگاه مینه‌سوتا و محقق اصلی این تحقیق، می‌گوید: «GoHam یک نمای نادر و واضح از ساختار عمودی و شعاعی یک دیسک بسیار بزرگ و تقریبا لبه‌ای به ما می‌دهد.

او خاطرنشان می‌کند که "این آن را به یک سیستم معیار برای آزمایش مدل‌های دقیق چگونگی شکل‌گیری و تکامل سیارات در دیسک‌ها تبدیل می‌کند. ترکیبی از اندازه شدید قرص، عدم تقارن شدید، بادها و تشکیل سیاره‌های بالقوه، آن را به آزمایشگاهی عالی برای درک چگونگی شکل‌گیری سیارات غول‌پیکر دور از ستاره خود و چگونگی شکل‌گیری مجدد گاز و غبار اطراف آن‌ها تبدیل می‌کند."

در حالی که «گاز» و «گرد و غبار» معمولا در فهرست اولویت‌های اکثر مردم بسیار کم هستند، اما برای اخترشناسان بسیار مهم هستند. این همان چیزی است که دیسک غول پیکر GoHam از آن ساخته شده است و اخترشناسان می توانند این لایه های انباشته را در حین چرخش آنها به دور یک ستاره جوان در یک جهت تقریبا لبه مشاهده کنند. این به آنها دید مستقیمی از ساختار عمودی آن می دهد (چیزی که دیدن آن در دیسک های دیگر بسیار سخت تر است).

به لطف مشاهدات ALMA در طول موج های میلی متری، دانشمندان می توانند به وضوح مکان دانه های گرد و غبار به اندازه میلی متر و چندین مولکول مختلف فاز گاز را در لایه ها ترسیم کنند. اینها شامل دو شکل مونوکسید کربن و مولکول‌های گوگرددار CS و SO هستند.

پس این بچه های کوچولو کجا هستند؟ همانطور که انتظار می‌رود، سبک‌ترین گاز (¹²CO) در بالاترین سطح بالای صفحه میانی قرار دارد، در حالی که ¹3CO کمی پایین‌تر می‌نشیند، و گاز CS در نزدیک‌ترین نقطه به صفحه میانی قرار دارد، به دنبال درک اخترشناسان از نحوه چینش دیسک‌ها بر اساس ارتفاع. و ما نباید غبار را فراموش کنیم! غبار میلی‌متری خود نسبتا نازک است و در سطح میانی متمرکز است، در حالی که گاز بسیار بالا و پایین امتداد می‌یابد و نشان می‌دهد که بخش گازی دیسک چقدر در مقایسه با جامدات بزرگ‌تر «پف‌کرده» است.

این یک همبرگر کامل نیست. گرد و غبار میلی متری GoHam از شمال به جنوب کج است: یک طرف دیسک به دلیل گرداب یا اختلال در مقیاس بزرگ که می تواند به به دام انداختن جامدات کمک کند و غذای بیشتری برای تشکیل سیاره فراهم کند، انتشار گرد و غبار گسترده تر و روشن تری دارد.

انتشار مونوکسیدکربن ضعیف، گسترده و ترش در قسمت شمالی دیسک و در فواصل زیاد ظاهر می‌شود که به طور بالقوه با "باد تبخیر نوری" سازگار است که در آن نور ستاره‌ها به آرامی گاز را از دیسک به فضا می‌برد.

این تیم همچنین یک قوس یک طرفه و غیرمعمول از انتشار مونوکسید گوگرد (SO) را درست در خارج از غبار روشن تنها در یک طرف دیسک، اما با سینماتیکی که همچنان از چرخش دیسک پیروی می کند، پیدا کردند. این کمان SO با یک توده متراکم که قبلا شناسایی شده بود به نام "GoHam b" که تصور می‌شود موادی است که تحت گرانش خود فرو می‌ریزد و احتمالا نمایانگر یکی از اولین مراحل قابل مشاهده یک سیاره عظیم و با مدار گسترده است که در قرص بیرونی شکل می‌گیرد، قرار می‌گیرد.

GoHam یک نظم فوق‌العاده است: دیسک بسیار بزرگ (و عظیم) با گاز CO2 آن است که تقریبا 1000 واحد نجومی در شعاع امتداد دارد و به ارتفاعات عمودی چند صد واحد نجومی می‌رسد و آن را به یکی از بزرگترین قرص‌های تشکیل‌دهنده سیاره تبدیل می‌کند. تخمین زده می شود که جرم کل غبار چندین برابر بیشتر از دیسک های معمولی در اطراف ستارگان مشابه باشد، که به این معنی است که GoHam پتانسیل عظیمی برای ساخت سیارات غول پیکر و احتمالا یک سیستم چند سیاره ای در آینده دارد.

چارلز جی لاو و همکاران، نمای ALMA از سیستم همبرگر لبه گومز: یک دیسک پیش سیاره ای بسیار پویا و نامتقارن، ابتدایی ترین مراحل تشکیل سیاره غول پیکر را آشکار می کند، arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2609.09290

اطلاعات مجله: Astrophysical Journal , arXiv

ارائه شده توسط رصدخانه ملی رادیو نجوم

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →