By На зображеннях високої роздільності навколозоряних дисків – пилових вихорів, що залишилися після народження зірок – можна знайти приховані планети й підказки для дослідження еволюції Сонячної системи – пише Мередіт А. МакҐреґор у журналі Scientific American.
У перший же тиждень мого докторантського навчання оголосили проєкти, якими мав займатися новий радіотелескоп у Чилі – Велика міліметрова/субміліметрова система Атаками (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array; ALMA). У цій переломній конструкції десятки радіоантен співпрацюють між собою, створюючи настільки детальні образи, немов би їх отримав один телескоп із діаметром 16 км. Завдяки такій екстремальній роздільності, спостереження, проведені ALMA на міліметрових і субміліметрових хвилях, сягають глибше й далі, ніж ті, що проводилися будь-яким попереднім радіотелескопом. Я використала нагоду, щоби долучитися до одного з перших проєктів – дослідження газово-пилового диска, що оточує близьку до нас зірку під назвою AU Mic. Об’єктом наших спостережень були деталі процесу, які неможливо було дослідити до виникнення ALMA. Газ і пил не здаються надто захопливими, але це сировина, з якої складаються планети, тож завдяки ALMA ми отримали шанс побачити, як проходить процес їх виникнення.
Дані збиралися впродовж наступного року. Сучасні астрономи часто працюють дистанційно: замість того, щоби проводити довгі ночі в обсерваторіях у далеких горах, достатньо вислати комп’ютерний скрипт, який вкаже телескопові, що й коли потрібно споглядати. Потім ми терпляче (а частіше – нетерпляче) чекали старту й закінчення наших спостережень. Я чудово пам’ятаю прискорене серцебиття, коли чекала на надходження даних, і той захват, коли вони нарешті були готові й на екрані комп’ютера з’явився образ – довга, тонка смуга світла з трьома яскравими плямами: однією в центрі і двома на протилежних краях.
Ми дивилися, як розвивається планетарна схема. Центральна пляма – це зірка. Ми знали, що вона посилає в простір відблиски, які супроводжують струмені високоенергетичних частинок. Дві інші плями визначали межі диску, що оточував центральну зірку, подібно до того, як об’єкти поясу Койпера оточують наше Сонце. Ми вважаємо, що цей диск – це залишки з того часу, коли навколо зірки AU Mic – молодого карлика типу М, віддаленого на 32 світлові роки – утворилися планети. Нещодавно інші науковці відкрили в системі дві планети, що кружляють навколо планети на доволі малій відстані: одна – завважки з Йова, а друга – з масою Сатурна. Зараз ми маємо неймовірну нагоду побачити, як еволюціонував матеріал у диску і як він входив в співдію із новоутвореними планетами.
Від моменту отримання того першого зображення можливості ALMA зросли, зараз система має нові антени, ще кращу роздільність і покриває більший радіус хвиль. Тим часом суттєво розвинулося дослідження навколозіркових дисків і планетотворчих процесів. ALMA виконав кількасот фотографій дитячих планет, завдяки чому ми отримали новий погляд на механізм виникнення таких систем, а також зауважили ознаки існування планет, яких ми не могли відкрити іншим чином.
