Zagadka jednej z najjaśniejszych gwiazd rozwiązana. To pierwszy taki przypadek w historii

Amerykański zespół astronomów przyjrzał się ostatnio jednej z najjaśniejszych gwiazd północnego letniego nieba za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Wega, czyli najjaśniejsza gwiazda gwiazdozbioru Lutni intryguje badaczy już od bardzo dawna z uwagi na rozciągający się w jej otoczeniu dysk protoplanetarny o średnicy ponad 150 miliardów kilometrów. Jak się teraz okazuje, dysk ten jest dość nietypowy.
Zagadka jednej z najjaśniejszych gwiazd rozwiązana. To pierwszy taki przypadek w historii

Gwiazd otoczonych dyskiem pyłowym pozostałym po procesie formowania gwiazdy znamy już całkiem sporo. Dysk otaczający Wegę jest jednak niemal idealnie gładki, co wyróżnia go na tle innych znanych struktur tego typu. Naukowcy nie znaleźli żadnych dużych planet, które mogłyby zaburzać jednolitą strukturę dysku, co oznacza, że wokół Wegi nie krążą jeszcze żadne planety o rozmiarach Neptuna lub większych.

W toku obserwacji ustalono, że otaczający gwiazdę dysk składa się z cząstek o różnych rozmiarach. Teleskop Jamesa Webba wykrył cząstki wielkości ziaren piasku w pobliżu gwiazdy, natomiast teleskop Hubble’a zarejestrował cząstki o rozmiarach ziaren pyłu tworzących dym w większej odległości od gwiazdy. Ten podział wielkości jest kształtowany przez silne promieniowanie Wegi, które wypycha mniejsze cząstki na zewnątrz szybciej niż większe.

Czytaj także: Gwiazda Polarna jest większa, niż sądziliśmy. Dużo większa

Warto tutaj zauważyć, że w odległości 60 jednostek astronomicznych od gwiazdy znajduje się niewielka przerwa, jednak najprawdopodobniej u podstaw jej powstania nie leży żadna planeta. Do takiego wniosku prowadzi fakt, że obecność planety prowadziłaby do powstania jakichś zakłóceń na krawędziach tejże przerwy, a takich tutaj nie zaobserwowano.

Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, S. Wolff (University of Arizona), K. Su (University of Arizona), A. Gáspár (University of Arizona)

Podczas gdy Hubble obserwował wcześniej dyski pyłowe wokół młodych gwiazd w latach 90. XX wieku, dojrzałe gwiazdy, takie jak Wega, mają dyski ukształtowane przez trwające zderzenia między asteroidami i kometami. Mając 450 milionów lat, Wega jest stosunkowo młoda, co pozwala astronomom badać aktywne procesy formujące otaczający ją dysk. Podobny pył, widoczny w naszym układzie planetarnym jako światło zodiakalne, jest stale uzupełniany przez mniejsze ciała, tworząc swoiste obłoki pyłu.

Czytaj także: Najjaśniejsze gwiazdy na niebie. Gdzie i jak je znaleźć?

Autorzy opracowania wskazują tutaj także na Fomalhaut, pobliską gwiazdę o podobnych do Wegi rozmiarach, masie, temperaturze i wieku. W przeciwieństwie do Wegi gwiazda ta otoczona jest dyskiem z trzema odrębnymi pasami odłamków, prawdopodobnie ukształtowanymi przez planety, które gromadzą pył w pierścienie. Chociaż nie zidentyfikowano ostatecznie żadnych planet, bardziej ustrukturyzowana architektura Fomalhaut ostro kontrastuje z gładkim dyskiem Wegi, co rodzi pytania o to, dlaczego dwie podobne gwiazdy mogły rozwijać się tak odmiennie.

Wega ma historyczne znaczenie w astronomii jako jedna z pierwszych gwiazd, które wykazały dowody otaczającego dysku, co potwierdza hipotezę Immanuela Kanta z XVIII wieku, że gwiazdy mogą zawierać materiał do tworzenia planet. W 1984 roku teleskop IRAS wykrył nadmiar promieniowania podczerwonego z ciepłego pyłu otaczającego Wegę, a w 2005 roku teleskop Spitzer stworzył mapę pierścieni pyłowych. Podczas gdy poprzednie teleskopy nie miały możliwości przyjrzenia się dokładniej dyskowi wokół Wegi, połączone moce Hubble’a i Jamesa Webba są już w stanie tego dokonać. Dzięki temu naukowcy mogą nie tylko uzyskiwać odpowiedzi na pytania o ich naturę, ale także mogą stawiać nowe pytania dotyczące procesów formowania się planet.