Prelomový objav odhaľuje, ako vznikajú planéty. Ukazuje, ako vyzerala naša sústava v detstve

Odkedy ľudstvo obrátilo svoj zrak k hviezdam, hľadá odpovede na základné otázky: Ako vznikajú planéty? Ako vyzeral náš vesmír na úplnom začiatku? A čo bolo skôr – hviezda, či planéta?

Najnovší objav astronómov ukazuje, že sa k týmto odpovediam blížime viac než kedykoľvek predtým.

Medzinárodný tím astronómov totiž dosiahol prelomový objav. Po prvýkrát sa im podarilo zachytiť moment, keď sa okolo mladej hviezdy mimo našej Slnečnej sústavy začínajú formovať planéty, informuje European Southern Observatory. 

Pomocou ďalekohľadu ALMA v Čile a Vesmírneho teleskopu Jamesa Webba (JWST) pozorovali úplne prvé náznaky zrážania horúcich minerálov — teda materiálu, z ktorého vznikajú planéty.

„Po prvý raz sme identifikovali najskorší okamih, keď sa okolo hviezdy mimo nášho Slnka začína formovať planetárny systém,“ povedala profesorka Melissa McClure z Leidenskej univerzity, hlavná autorka štúdie publikovanej v prestížnom časopise Nature.

Objav sa týka hviezdy HOPS-315, vzdialenej približne 1300 svetelných rokov od Zeme. Táto takzvaná „protovhviezda“ alebo „protoplanetárny disk“ je ešte len v ranom štádiu vývoja a pripomína Slnko v období, keď sa okolo neho začínal rodiť náš vlastný planetárny systém.

Práve okolo takýchto mladých hviezd vznikajú protoplanetárne disky, zmesi plynu a prachu, ktoré sú miestom zrodu planét.

Prvé pevné zrnká vo vesmíre mimo našej sústavy

Vo vnútri disku okolo HOPS-315 výskumníci našli stopy oxidov kremíka (SiO), látky, ktorá je známa aj zo zloženia meteoritov pochádzajúcich zo začiatku Slnečnej sústavy. Ich prítomnosť v plynných aj kryštalických formách naznačuje, že práve prebieha proces kondenzácie horúcich minerálov, teda prechodu z plynného skupenstva do pevného.

„Tento proces nebol doposiaľ nikdy pozorovaný v protoplanetárnom disku — ani nikde mimo našej Slnečnej sústavy,“vysvetlil spoluautor štúdie Edwin Bergin z Michiganskej univerzity.

Kondenzácia týchto minerálov je prvým krokom na ceste k formovaniu tzv. planetesimál — telies s rozmermi od niekoľkých stoviek metrov po kilometre, ktoré sa následne zrážajú a vytvárajú väčšie planéty. V našej Slnečnej sústave vieme o existencii takýchto materiálov najmä vďaka prastarým meteoritom, ktoré dodnes uchovávajú stopy po vzniku prvých pevných látok pri Slnku.

Ako vznikajú planéty? 

Pomocou teleskopu Jamesa Webba vedci identifikovali chemické „podpisy“ minerálov, no až observatórium ALMA v čílskej púšti Atacama im umožnilo určiť presné miesto ich výskytu v disku. Chemické signály pochádzajú z oblasti, ktorá v tomto hviezdnom systéme zodpovedá polohou pásu asteroidov v Slnečnej sústave.

„Vidíme tieto minerály presne tam, kde sa v našom systéme nachádzajú asteroidy,“ uviedol Logan Francis, postdoktorand na Leidenskej univerzite.

Z toho vyplýva, že disk okolo HOPS-315 je výnimočne podobný tomu, aký mal náš vlastný hviezdny systém na úplnom začiatku. Merel van’t Hoff z Purdue University prirovnal celý objav k spomienke z minulosti: „Je to, akoby sme videli fotografiu našej Slnečnej sústavy ako bábätka.“

To z HOPS-315 robí jedinečný prípad, ktorý vedcom umožní skúmať prvotné štádiá vzniku planét a lepšie pochopiť, ako sa pred miliardami rokov zrodil Zem, Jupiter alebo Mars.

Hrozba pre pozorovania

Popri radostnej správe o historickom objave však Európske južné observatórium (ESO) upozorňuje na závažný problém. Nový priemyselný megaprojekt INNA, ktorý má vyrásť len niekoľko kilometrov od najvýznamnejšieho astronomického komplexu v Čile – observatória Paranal, predstavuje vážne riziko pre budúce pozorovania, informuje ďalej štúdia. 

Detailná technická analýza ukázala, že INNA zvýši svetelné znečistenie nad Paranalom až o 35 %, a nad blízkym strediskom Cherenkov Telescope Array South až o 55 %. Rovnako hrozí nárast vzdušnej turbulencie, prachového znečistenia a vibrácií, ktoré by mohli ohroziť presnosť extrémne citlivých prístrojov.

Veľký vesmírny tanec: Titan a Saturn v jedinečnom predstavení, ktoré opäť uvidíš až o 15 rokov

„Svetelné znečistenie z projektov ako INNA nielenže ohrozuje výskum, ale kradne nám spoločný pohľad na vesmír,“varovala Itziar de Gregorio-Monsalvo, zástupkyňa ESO v Čile.

Obavy sa týkajú aj výstavby najväčšieho teleskopu na svete – Extremely Large Telescope (ELT), ktorý by mohol v dôsledku vibrácií stratiť časť svojej pozorovacej kapacity. Podľa ESO by najlepším riešením bolo relokovať projekt INNA na vhodnejšie miesto, kde nebude narúšať podmienky pre špičkovú astronómiu.

Otvorená cesta k poznaniu aj hrozba jeho zatienenia

Objav počiatočného štádia vzniku planét mimo našej Slnečnej sústavy je pre astronómiu míľnikom. Ukazuje, že pokročilé technológie ako JWST a ALMA dokážu spolu priniesť odpovede na otázky, ktoré boli donedávna len hypotézami.

„Táto štúdia dokazuje, aký silný je potenciál kombinácie JWST a ALMA pri skúmaní protoplanetárnych diskov,“ vyhlásila Elizabeth Humphreys, manažérka európskeho programu ALMA.

Na druhej strane však astronómovia stoja pred reálnym rizikom straty ideálnych podmienok na pozorovanie vesmíru. Miesta ako Paranal sú pre ľudstvo výnimočné, ponúkajú jeden z najtemnejších a najstabilnejších pohľadov na oblohu.

O to dôležitejšie je chrániť ich pred hrozbami, ktoré by mohli zabrániť ďalším objavom podobným tomu, ktorý sme teraz urobili pri HOPS-315.

Čítaj viac z kategórie: Veda a vesmír