Prvý 3D model prachového disku

Nový superpočítač americkej kozmickej agentúry NASA vytvoril prvú 3D simuláciu, ktorá odhaľuje vytváranie planét v prvotnom protoplanetárnom disku. Ako virtualnú hviezdu v simulácii si tím z University od Maryland, Baltimore, vybral Beta Pictoris zo súhvezdia Maliar.

V roku 1984 okolo hviezdy Beta Pictoris našli astronómovia disk pozostávajúci z prachu. Stala sa tak druhou známou hviezdou, ktorá hostí v tej dobe prachový disk. Vek hviezdy Beta Pictoris je odhadovaný na 21 miliónov rokov. (Pre predstavu, naša hviezda Slnko je stará zhruba 5 miliard rokov.) Vzdialená je od nás 63 svetelných rokov. Je tak jedna z najbližších mladých hviezd na oblohe, ktoré majú ten prvotný prachový disk pre tvorbu planét, a tak astronómovia na základe nej môžu vytvárať modely a simulácie pre pochopenie princípu tvorby planét.

Astronómom sa súčasne podarilo pomocou superpočítača vytvoriť prvý 3D model, ktorý sleduje asymetrické správanie plynu v týchto diskoch. Práve nerovnomerná distribúcia prachu a plynu spôsobuje, že niekde sa nazhromaždí väčšie množstvo častíc prachu, vzrastie tým i gravitácia tejto hrudky (zjednodušene veľkosť gravitácie pôsobiac na druhe objekty sa rovná hmotnosti objektu) a začne priťahovať ďalšie a ďalšie častice. Po určitom čase vznikne planetesimála, zárodok planéty (alebo planetky).

Astronómovia ale chcú vysvetliť, ako sa správa disk, ak už tam je planéta. V roku 2009 našli astronómovia vo vzdialenosti ako Saturn od Slnka planétu hmotnú 9 Jupiterov. Pri obehu planéty okolo hviezdy vytvára v prachovom disku vlny v materiáli. Môže zapríčiňovať o mnoho častejšie zrážky medzi časticami a vytvárať tak vhodné prostredie pre rast planét. Ale i naopak. Ak do dobrej mase častíc narazí omnoho rozmernejší vesmírny „kameň“, rozbije tak zárodok.

To potvrdila i simulácia. Simulovať niekoľko miliónov rokov dozadu je dosť náročné. Každú molekulu, čiastočku prachu musí superpočítač spracovať. Výsledkom je, že pri šírení vlny z dôvodu existencie planéty sa našli „usadeniny“, resp. zhluky z oxidu uhoľnatého. Vlna nabaľuje čiastočky v priestore a po čase ich „vysadí“, a tak sú omnoho bližšie k interakcii. Podklady na simuláciu astronómovia získali z početných pozorovaní optickými či infračervenými teleskopmi.

Zamotať situáciu ale môžu ďalšie planéty okolo hviezdy Beta Pictoris. Mnoho otázok sa ešte astronómovia nedozvedeli odpoveď. Držme im pálce v ďalšom bádaní.

Zdroje:
sciencedaily.com
en.wikipedia.org