Σε μια από τις μεγαλύτερες έρευνες που έγιναν ποτέ για δίσκους που σχηματίζουν πλανήτες, μια ομάδα αστρονόμων από περισσότερες από δέκα χώρες μελέτησε πάνω από 80 νεαρά αστέρια του Γαλαξία μας, τα οποία μπορεί να έχουν πλανήτες που σχηματίζονται γύρω τους, προκειμένου να ρίξει φως στη συναρπαστική και πολύπλοκη διαδικασία του σχηματισμού των πλανητών.

Μέσα από εντυπωσιακές εικόνες, που τραβήχτηκαν με τη χρήση του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου (VLT) του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO) στη Χιλή, οι ερευνητές μελέτησαν συνολικά 86 αστέρια σε τρεις διαφορετικές αστροπαραγωγικές περιοχές του Γαλαξία μας: τον Ταύρο και τον Χαμαιλέοντα Ι, και οι δύο περίπου 600 έτη φωτός μακριά από τη Γη, και τον Ωρίωνα, ένα νέφος πλούσιο σε αέρια περίπου 1.600 έτη φωτός μακριά από εμάς, που είναι γνωστό ότι είναι τόπος γέννησης αρκετών άστρων με μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο.

Για την παρατήρηση των δίσκων η ομάδα χρησιμοποίησε το εξελιγμένο όργανο SPHERE που είναι τοποθετημένο στο VLT, το οποίο αποδίδει ευκρινείς εικόνες των δίσκων. Έτσι, η ομάδα μπόρεσε να απεικονίσει δίσκους γύρω από αστέρια με μάζα μόλις το μισό της μάζας του Ήλιου, οι οποίοι είναι συνήθως πολύ αχνοί για τα περισσότερα άλλα όργανα που είναι διαθέσιμα σήμερα. Πρόσθετα δεδομένα ελήφθησαν με τη χρήση του οργάνου X-shooter του VLT, το οποίο επέτρεψε στους αστρονόμους να προσδιορίσουν πόσο νέοι και πόσο μαζικοί είναι οι αστέρες. Επιπλέον, η διάταξη ραδιοτηλεσκοπίων ALMA στην έρημο Ατακάμα βοήθησε την ομάδα να κατανοήσει περισσότερα για την ποσότητα σκόνης που περιβάλλει ορισμένα από τα αστέρια.

Μέχρι σήμερα έχουν ανακαλυφθεί περισσότεροι από 5.000 πλανήτες σε τροχιά γύρω από άλλα άστρα εκτός του Ήλιου, συχνά σε συστήματα που διαφέρουν σημαντικά από το δικό μας Ηλιακό Σύστημα. Για να καταλάβουν πού και πώς προκύπτει αυτή η ποικιλομορφία, οι αστρονόμοι πρέπει να παρατηρήσουν τους πλούσιους σε σκόνη και αέρια δίσκους που περιβάλλουν νεαρά άστρα, δηλαδή τα ίδια τα λίκνα του σχηματισμού πλανητών.

Οι νέες εικόνες αναδεικνύουν αυτή την εξαιρετική ποικιλομορφία των δίσκων που σχηματίζουν πλανήτες. Η ομάδα μπόρεσε να αντλήσει αρκετές βασικές πληροφορίες από το σύνολο δεδομένων. Για παράδειγμα, στον Ωρίωνα διαπίστωσαν ότι αστέρια σε ομάδες δύο ή περισσότερων είχαν λιγότερες πιθανότητες να έχουν μεγάλους δίσκους σχηματισμού πλανητών.

Τα δεδομένα αυτά θα βοηθήσουν τους ερευνητές στην αποκάλυψη των μυστηρίων του σχηματισμού των πλανητών. Οι τρεις εργασίες της έρευνας δημοσιεύονται στο περιοδικό «Astronomy & Astrophysics».

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ

Τα αστέρια αποτελούν το πεδίο μάχης δύο μεγάλων εχθρών: της πίεσης και της βαρύτητας. Κάθε ένας από αυτούς αναζητά συμμάχους. Και, συχνά, στο τέλος, υπάρχει ένας ξεκάθαρος νικητής.

Αν και οι συγκρίσεις είναι πάντα απεχθείς, συχνά βοηθούν στην κατανόηση του προβλήματος. Φανταστείτε ένα μπαλόνι. Τα τοιχώματα του μπαλονιού εμποδίζουν την είσοδο του αέρα. Πρέπει να φυσήξετε δυνατά, ώστε η πίεση του νέου αέρα να υπερνικήσει την αντίσταση του μπαλονιού στην παραμόρφωση και να φουσκώσει. Αν αφήσουμε το μπαλόνι χαλαρό, η πίεση του αέρα στο εσωτερικό του προσπαθεί να εξισωθεί με την εξωτερική, με αποτέλεσμα να ξεφουσκώνει.

Μπορούμε να συγκρίνουμε ένα μπαλόνι με ένα αστέρι. Το ανάλογο με τα τοιχώματα από latex, που συμπιέζουν το μπαλόνι, είναι η βαρύτητα, η οποία τείνει να προκαλέσει τη συγκέντρωση της ύλης. Καθώς ο όγκος μειώνεται, η πυκνότητα αυξάνεται. Σε ένα αστέρι, αυτή η ύλη είναι αέριο, κυρίως υδρογόνο, όπως γράφει η «El Pais».

Όταν ένα αέριο συμπιέζεται, η θερμοκρασία και η πίεσή του αυξάνονται. Ακριβώς όπως ο αέρας που εισάγουμε στο μπαλόνι, το αέριο ενός άστρου – με την πίεσή του – τείνει να επεκτείνει το άστρο. Εκεί, έχουμε τους δύο ανταγωνιστές: η βαρύτητα τείνει να κάνει τα πάντα να πέσουν προς το κέντρο του άστρου, ενώ η πίεση τείνει να κάνει το αέριο να διασκορπιστεί. Και, σε αυτή τη μεγάλη μάχη, το αστέρι περνά ολόκληρη τη ζωή του -συμπεριλαμβανομένου του σταδίου πριν από τη γέννησή του- σε μια σταδιακή διαδικασία θανάτου και καταστροφής. Όλα εξαρτώνται από το αν η πίεση μπορεί να εξουδετερώσει τη βαρύτητα.

Πριν γεννηθεί ένα αστέρι, η βαρύτητα κερδίζει. Είναι ισχυρότερη από την πίεση του αερίου, επειδή τα νέφη αερίου που γεννούν τα αστέρια ξεκινούν την εξέλιξή τους με θερμοκρασίες τόσο χαμηλές όσο -418 βαθμούς (σε σύγκριση με τη θερμοκρασία του Ήλιου που είναι περίπου 10.000 Φαρενάιτ). Αλλά τα νέφη συμπιέζονται και θερμαίνονται. Η θερμοκρασία και η πίεση αυξάνονται και αυτό θα μπορούσε να εξουδετερώσει τη βαρύτητα. Ωστόσο, η βαρύτητα αναζητά έναν σύμμαχο: το φως! Το θερμό αέριο εκπέμπει φως, ενώ η ενέργεια αυτή – που μεταφέρεται με την εκπομπή – ψύχει το αέριο. Στη συνέχεια, η κατάρρευση συνεχίζεται.

Ανάλογα με το μέγεθος ενός νέφους, οι θερμοκρασίες μπορεί να γίνουν τόσο υψηλές στο κέντρο κατά τη διάρκεια της κατάρρευσης, ώστε να προκαλέσουν τη σύγκρουση ατόμων υδρογόνου μεταξύ τους. Κατανοώντας ότι η θερμοκρασία είναι η φυσική ιδιότητα που μας λέει πόσο γρήγορα κινούνται τα σωματίδια του αερίου, γίνεται σαφές ότι τα άτομα υδρογόνου (στην πραγματικότητα είναι απλώς πρωτόνια) καταλήγουν να ξεπερνούν την ηλεκτρική τους απώθηση, συγχωνεύοντας για να σχηματίσουν τους πυρήνες των βαρύτερων στοιχείων. Ένα αστέρι έχει γεννηθεί, με έναν πυρήνα που φιλοξενεί πυρηνικές συνενώσεις.

Πρώτα απ’ όλα, σχηματίζεται ήλιο (αν και όχι άμεσα). Η πυρηνική σύντηξη παράγει ενέργεια και, χάρη σε αυτή την επιπλέον ενέργεια που λαμβάνει το αέριο του άστρου, η πίεση του αερίου εξισορροπείται τελικά με τη βαρύτητα. Ως εκ τούτου, το αστέρι γίνεται σταθερό. Η βαρύτητα συν το φως καταλήγουν να αντιπαρατίθενται με την πίεση και τη σύντηξη. Αλλά όχι για πάντα: οι διεκδικητές κουράζονται. Σε κάθε περίπτωση, ο Ήλιος βρίσκεται σε αυτή την ισορροπία εδώ και 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Είμαστε ακόμα πολύ μακριά από την καταστροφή του.

Όταν το υδρογόνο στο κέντρο του άστρου εξαντληθεί ή όταν ένας από τους συμμάχους αποτύχει, η βαρύτητα κάνει πάλι τα δικά της και το άστρο αποσταθεροποιείται. Αυτό θα προκαλέσει τελικά την καταστροφή του… αλλά όχι πριν περάσει από στάδια όπου παράγονται άλλα στοιχεία μέσω της σύντηξης.

Στα πολύ μεγάλα αστέρια – 10 ή και 100 φορές μεγαλύτερα από τον Ήλιο – η ποσότητα του υλικού είναι τόσο μεγάλη και η κατάρρευση λόγω της βαρύτητας συμβαίνει με τέτοια ένταση, που οι πυρήνες τους φτάνουν σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Στη συνέχεια λαμβάνει χώρα η σύντηξη. Παράγεται με πολύ ταχύτερο ρυθμό από ότι στον Ήλιο.

Μας λείπει μια ακόμη μορφή καταστροφής: η κακή παρέα… Υπάρχουν αστέρια που δεν ζουν με τους κατάλληλους ανθρώπους. Και, παραδόξως, εκείνοι που φαίνονται πιο επικίνδυνοι δεν είναι πάντα εκείνοι που καταφέρνουν να καταστρέψουν τους συντρόφους τους. Στο ουράνιο πλαίσιο, μπορούμε να δούμε δύο παραδείγματα αυτού του γεγονότος.

Πριν από, σχεδόν, ένα χρόνο, εντοπίστηκε ένα αντικείμενο που είχε αλλάξει απότομα τη φωτεινότητά του. Οι επακόλουθες παρατηρήσεις μέσω ακτίνων Χ, ραδιοκυμάτων και οπτικού φάσματος αποκάλυψαν ότι επρόκειτο για μια μαύρη τρύπα που είχε καταπιεί ένα αστέρι. Ένας θεαματικός θάνατος επειδή έκανε παρέα με το λάθος άτομο!

Το τελευταίο παράδειγμα είναι λιγότερο αναμενόμενο: ένα κανονικό αστέρι, που καταστρέφεται επειδή ήταν πολύ ευγενικό. Ένα αστέρι μπορεί να εξοντωθεί, επειδή έδωσε μέρος της ύλης του σε έναν μικρό σύντροφο -όπως ένας λευκός νάνος ή ένα αστέρι νετρονίων- με τέτοιο τρόπο, ώστε ο «μικρός σύντροφος» να αποσταθεροποιηθεί τόσο πολύ, ώστε να εκραγεί ως υπερκαινοφανής, παίρνοντας μαζί του τον γενναιόδωρο σύντροφό του.