Zvětšit obrázek

Srovnání spektrální čáry protohvězdy NGC 1333-IRAS 4B – modelová data (spodní černá) a horní naměřená data infračerveným spektrografem na Spitzeru (březen 2006). Kredit: NASA/JPL-Caltech/D. Watson (Univ. of Rochester)

Spitzer Space Telescope (NASA) objevil uvnitř kolabující oblasti v nově vznikající hvězdné soustavě takové množství vodní páry, že by 5krát naplnila pozemské oceány. Podle astronomů vodní pára „prší“ ze zárodečných mračen soustavy a dopadá na prachový disk, v němž se formují planety.

Zvětšit obrázek

Reflexní mlhovina NGC 1333 v souhvězdí Persea. Detail – oblast formování nových hvězd s hvězdným embryem NGC 1333-IRAS 4B, u něhož Spitzer objevil vodní páru. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. A. Gutermuth (Harvard-Smithsonian CfA)

Vysoké rozlišení

„Poprvé vidíme vodu, která se dostává do oblastí, kde s největší pravděpodobností vznikají planety,“ řekl Dan Watson (University of Rochester, N.Y.), vedoucí autor článku o této „zapářené“ mladé hvězdné soustavě (Nature, 30. srpna).

Hvězda NGC 1333-IRAS 4B stále roste uvnitř chladného „kokonu“ plynu a prachu. Uvnitř tohoto prachoplynného oblaku kroužícího okolo zárodku hvězdy, leží rostoucí, teplý disk hmoty určený ke tvorbě planet. Spitzerova nová data ukazují, že led z vnější obálky hvězdných zárodků padá směrem k formující se hvězdě a po srážce s diskem se vypařuje.

„Vodu na Zem přinesly ledové planetky a komety. Voda, většinou jako led, se nachází také v hustých mezihvězdných mračnech,“ řekl Watson. „Teď jsme viděli, že voda, která padá jako led z obálky mladého hvězdného systému na jeho disk, se ve skutečnosti ihned po dopadu vypařuje. Tato vodní pára později opět zmrzne, aby vytvořila planetky a komety.“

Zvětšit obrázek

Vodní páda dopadající na protoplanetární disk září v infračerveném světle (ilustrace). Kredit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)

Voda se hojně vyskytuje všude ve vesmíru. Byla objevená ve formě ledu nebo plynu okolo různých typů hvězd v mezihvězdném prostoru. Nedávno Spitzer objevil první jasnou známku vodní páry na horké, plynné exoplanetě pojmenované HD 189733b.

Zvětšit obrázek

Dan M. Watson, prof. fyziky astronomie (University of Rochester, N.Y.)

V nové studii Spitzera voda také slouží jako důležitý nástroj ke studiu dlouho hledaných detailů procesu formování planet. Analýzou vody v NGC 1333-IRAS 4B astronomové poznávají vlastnosti disku – např. vypočítali jeho hustotu (nejméně 10 miliard molekul vodíku na cm³), rozměry (poloměr je větší než průměrná vzdálenost Země – Pluto, tj. asi 6 miliard km) a teplotu (170 K neboli -103°C).

„Voda se detekuje snadněji než jiné molekuly, proto ji můžeme použít jako sondu k hledání zcela nových disků a studiu jejich fyziky a chemie,“ řekl Watson. „Toto nás naučí mnoho o formování planet.“

Zvětšit obrázek

Umělecké zpracování vznikající planetární soustavy – podobnou, s hvězdným embryem NGC 1333-IRAS 4B uprostřed, pozoroval Spitzer. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)

Watson a jeho kolegové studovali 30 nejmladších známých hvězdných „embryí“. K tomu použili Spitzerův infračervený spektrograf, který pomocí spektrálních čar odhaluje „otisky“ molekul. Z 30 hvězdných embryí, našli jen jednu s obrovským množstvím vodní páry (NGC 1333-IRAS 4B). Tato vodní pára je snadno zjistitelná Spitzerem - jakmile led zasáhne zárodečný disk, velmi rychle se zahřeje a září v infračerveném světle.

Proč jen u jednoho z 30 hvězdných embryí je voda? Podle astronomů za to pravděpodobně může správná orientace NGC 1333-IRAS 4B vůči Spitzeru - Spitzer se dívá na jeho husté jádro. Rovněž tato speciální „vodní“ fáze života hvězdy je velmi krátká a proto obtížně zjistitelná.

„Zachytili jsme unikátní fázi vývoje mladé hvězdy, ve které se materiál života dynamicky přesouvá do prostředí, kde se mohou tvořit planety,“ řekl Michael Werner (JPL, Pasadena, Calif.), vědecký pracovník mise Spitzer.

NGC 1333-IRAS 4B leží ve vzdálenosti asi 1000 sv.l. v souhvězdí Persea, v oblasti formování hvězd. Jeho centrální hvězdné embryo se ještě „krmí“ okolním materiálem a stále „roste“. To trvá několik miliónů let. V tomto počátečním stadiu astronomové ještě nemohou říct, jaké velikosti nakonec hvězda dosáhne.

Zdroje:
Spaceflight Now
Spitzer Space Telescope