Eiropas Dienvidu observatorija (ESO) ir laidusi klajā satriecošu attēlu kolekciju no apļveida diskiem, kas ieskauj jaunas zvaigznes. Attēli tika uzņemti ar instrumentu SPHERE (Spectro-polarimetrisks augsta kontrasta eksoplanētas REsearch) ar ESO ļoti lielo teleskopu (VLT) Čīlē. Mēs jau labu laiku esam aplūkojuši apļveida disku attēlus, taču šī kolekcija atklāj aizraujošu formu un izmēru daudzveidību, ko šie diski var iegūt.
Mums ir plaši pieņemts zvaigžņu veidošanās modelis, kuru atbalsta plaši pierādījumi, ieskaitot tādus attēlus kā šie no ESO. Modelis sākas ar gāzes un putekļu mākoni, ko sauc par milzu molekulāru mākoni. Šajā mākonī sāk sabrukt gāzes un putekļu kabata. Galu galā, tā kā gravitācijas dēļ materiāls nokrīt uz iekšu, kabata kļūst masīvāka un izdara vēl lielāku gravitācijas pievilkšanu. Joprojām tiek ievests vairāk gāzu un putekļu.
Iekļautais materiāls arī piešķir kabatai zināmu leņķisko impulsu, kas izraisa pagriešanos. Kad ir uzkrāts pietiekami daudz materiāla, saplūšana aizdegas un piedzimst zvaigzne. Tajā brīdī mākoņa iekšpusē atrodas protozvaigzne, un neizmantotās gāzes un putekļi paliek rotējošā gredzenā ap galveno zvaigzni. Tas, kas palicis pāri rotējošam gredzenam, tiek saukts par apļveida disku, no kura galu galā veidojas planētas.
Ir arī citi apļveida disku attēli, taču tos ir grūti uztvert. Lai diskā attēlotu jebkādu detaļu daudzumu, diska centrā ir jāizslēdz zvaigznītes gaisma. Šeit nāk SPHERE.
SPHERE tika pievienots ESO ļoti lielajam teleskopam 2014. gadā. Tā galvenais uzdevums ir tieši eksoplanētu attēlošana, taču tam ir arī iespēja tvert apļveida disku attēlus. Lai to izdarītu, tas atdala divu veidu gaismu: polarizētu un nepolarizētu.
Gaisma, kas nāk tieši no zvaigznes, - šajos attēlos jauna zvaigzne, kuru joprojām ieskauj apļveida disks - nav polarizēta. Bet, tiklīdz zvaigžņu gaismu izkliedē materiāls pašā diskā, gaisma kļūst polarizēta. SPHERE, kā norāda nosaukums, spēj atdalīt divu veidu gaismu un izolēt no diska tikai gaismu. Tādā veidā instruments uzņem tik aizraujošus disku attēlus.
Kopš kļuva skaidrs, ka eksoplanetes nav reti sastopamas un ka lielākajai daļai zvaigžņu - varbūt visām zvaigznēm - ir planētas, kas riņķo ap tām, izpratne par Saules sistēmas veidošanos ir kļuvusi par karstu tēmu. Problēma ir bijusi tā, ka mēs to īsti nevaram redzēt reāllaikā. Mēs varam aplūkot mūsu pašu un citas pilnībā izveidotās Saules sistēmas un izdarīt minējumus par to, kā tās izveidojās. Bet planētas veidošanās ir paslēpta tajos apļveida diskos. Izpētīšana šajos diskos ir būtiska, lai izprastu saikni starp paša diska īpašībām un sistēmā ietilpstošajām planētām.
Šajā kolekcijā attēlotie diski lielākoties ir iegūti no pētījuma ar nosaukumu DARTTS-S (Diski ARound T Tauri Stars with SPHERE) aptaujas. T Tauri zvaigznes ir jaunas zvaigznes, jaunākas par 10 miljoniem gadu. Šajā vecumā planētas joprojām veidojas. Zvaigžņu diapazons ir no 230 līdz 550 gaismas gadiem attālumā no Zemes. Astronomijas ziņā tas ir diezgan tuvu. Bet zvaigžņu mirdzošā spožā gaisma joprojām ļoti apgrūtina disku vājās gaismas uztveršanu.
Viens no attēliem nav T Tauri zvaigzne un nav no DARTTS-S pētījuma. Disks ap zvaigzni GSC 07396-00759, kas parādīts iepriekš, faktiski ir no SHINE (SpHere INfrared Survey for Exoplanets) aptaujas, lai gan pats attēls tika uzņemts ar SPHERE. GSC 07396-00759 ir sarkanā zvaigzne, kas ir daļa no vairāku zvaigžņu sistēmas, kas bija daļa no DARTTS-S pētījuma. Mulsina tas, ka sarkanā zvaigzne ir tāda paša vecuma kā T TAURI zvaigzne tajā pašā sistēmā, bet gredzens ap sarkano zvaigzni ir daudz vairāk attīstīts. Kāpēc divi diski, kas atrodas ap divām zvaigznēm vienā vecumā, ir tik atšķirīgi viens no otra laika mēroga un evolūcijas ziņā, ir mīkla, un tas ir viens no iemesliem, kāpēc astronomi vēlas šos diskus pētīt daudz ciešāk.
Mēs varam izpētīt savu Saules sistēmu un aplūkot planētu, asteroīda jostas un Kuipera jostas atrašanās vietas un īpašības. No tā mēs varam mēģināt uzminēt, kā tas viss izveidojās, bet mūsu vienīgā iespēja saprast, kā tas viss sanāca, ir aplūkot citas jaunākas Saules sistēmas to veidošanās laikā.
Instruments SPHERE un citi nākotnes instrumenti, piemēram, Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, ļaus mums ieskatīties riņķveida diskos ap citām zvaigznēm un samīļot planētu veidošanās detaļas. Šie jaunie SPHERE attēli ir aizraujoša detaļu un dažādības garša, ko mēs varam sagaidīt.
