A bolygókeletkezés kezdeti fázisa - a hét asztrofotója

Sikerült egy születő csillag körüli, kialakulóban lévő anyagkorongot minden eddig látottnál korábbi fejlődési állapotban megfigyelni. A korongban idővel bolygók állhatnak össze.

Napjaink modelljei alapján a csillagközi felhők sűrű tartományainak zsugorodásakor az anyag legnagyobb része az összehúzódó felhő centrumában halmozódik fel - ebből lesz a protocsillag (előcsillag), majd később a csillag. A zsugorodás során az eredeti felhő az impulzusmegmaradás törvénye révén egyre gyorsabban kezd pörögni (ahogy a piruettező jégtáncosnő pörgése is felgyorsul, amint behúzza karjait), és egy korong alakú felhő keletkezik a centrum körül. Ez alkotja a protoplanetáris korongot, amelyben idővel bolygók állnak össze.

A zsugorodás kezdetén meglévő felhőkből, valamint a már látványos korongokkal övezett, összehúzódott protocsillagokból viszonylag sokat ismerünk. Olyan objektumot azonban eddig még nem találtak, amely éppen a két fázis közötti állapotban van: azaz már megindult az összehúzódás, már lapul a felhő alakja, de még nem jött létre látványos anyagkorong a centrum körül.

A Spitzer-űrteleszkóppal most megfigyelt L1157 jelű objektum tőlünk 800 fényévre, a Cepheus csillagképben található. Zsugorodása a becslések alapján mindössze tízezer évvel ezelőtt indult meg. A korong centrumában a befelé áramló anyag egy része (feltehetőleg elektromágneses folyamatokkal kapcsolatban) a korongra merőleges két anyagsugár (jet) formájában kilökődik.

Az optikai hullámhosszakon a képződményből szinte semmi nem pillantható meg, mivel a kérdéses régiót sűrű csillagközi felhők tölti ki. Az infravörös tartományban azonban átlátni a sűrű anyagon. A mellékelt felvétel 8, 4,5 és 3,6 mikrométeres hullámhosszakon készült, amelyen a korong centrumából kiáramló két anyagsugár látszik.

Maga a formálódóban lévő korong a kép közepén fényelnyelő, közel vízszintes, halvány sávként azonosítható. A felfelé és lefelé mutató két anyagsugarat főleg molekuláris hidrogén alkotja, együttes méretük közel 1,5 fényév.

Az L1157 protocsillag az optikai tartományban, amely a sűrű felhők miatt átlátszatlan (balra). A Spitzer-űrteleszkóp felvétele az infravörös tartományban már sokkal több részletet mutat (jobbra), ahol a születő csillagtól felfelé és lefelé kiáramló anyagsugár látható. Utóbbi fehér színnel jelölt legmelegebb részei közel 100 Celsius-fok hőmérsékletűek. A kép nagyméretű változatának letöltése (NASA, JPL-Caltech, UIUC, Looney, DSS)

A későbbiekben a protocsillag is egyre erősebb sugárzást fog produkálni, majd néhány millió év múlva a korong gázanyaga letisztul, és az addigra összeállt bolygók maradnak vissza belőle. A fenti megfigyelés az eddigi legkorábbi azonosított fázisát mutatja a bolygók keletkezése felé vezető folyamatnak. Az eredmény alátámasztja a hagyományos elgondolást, amely szerint a zsugorodó anyagcsomók fokozatosan ellapulnak, és így alakul ki az ún. protoplanetáris korong a centrum körül.