Infračervené oči NASA zkoumají počátky hvězd i planet. Ve dvou samostatných pozorováních Spitzerův vesmírný dalekohled odkryl teplou záři z možného hvězdného dítěte a ledového disku, kde se mohou jednoho dne vytvořit planety.
Spitzer, který odstartoval před rokem a půl, dokáže vidět astronomické objekty, které jsou příliš slabé nebo příliš studené na to, aby je viděly jiné dalekohledy. Díky infračerveným detektorům je obzvláště dobrý při studiu raných fází formování hvězd a planet.
"Tyto procesy jsou skryty za oblaky prachu," řekl Neal Evans z University of Texas. "Ale infračervené světlo s delší vlnovou délkou proniká prachem lépe."
Spitzerovy spektrometry mohou také detekovat přítomnost molekul, které absorbují světlo na určitých infračervených vlnových délkách.
"Myslím, že to, co dělá tento dalekohled skutečně výjimečným, je jeho vysoká citlivost, zejména ve spektroskopii." řekl Klaus Pontoppidan z Leiden Observatory v Nizozemsku.
Nové objevy byly představeny tento týden na první vědecké konferenci Spitzer v Pasadeně v Kalifornii. Teleskop je řízen laboratoří Jet Propulsion Laboratory NASA.
Záře z jádra bez hvězd
V prvním výsledku skupina vedená Evansem viděla teplou, tajemnou záři v osamělé oblasti vesmíru zvané „bezhvězdné jádro“. Tato jádra, naplněná hustými uzly plynu a prachu, pravděpodobně ještě nejsou zralá pro hvězdy.
Ale když se Evans a jeho kolegové podívali na jedno jádro nazvané L1014 -- ve směru k souhvězdí Labutě, byli překvapeni, že spatřili slabý, hvězdně podobný objekt.
"Ukázalo se, že tam něco bylo," řekl Evans. "Ale ještě si nejsme jisti, co to je."
Protože je objekt zapuštěn v oblaku prachu, Evans vysvětlil, že se musel zformovat nedávno, možná před 100 000 až milionem let. Za předpokladu, že L1014 je asi 600 světelných let daleko, astronomové odhadli, že nové astronomické těleso vyzařuje energii desetinovou rychlostí našeho Slunce, což by bylo pro mladou hvězdu nezvykle slabé.
Nejpravděpodobnější hypotézou je, že se jedná o nejmladšího hnědého trpaslíka, který byl kdy nalezen. Hnědý trpaslík je neúspěšná hvězda – koule plynu, která je příliš velká na to, aby mohla být planetou, ale není dostatečně hmotná, aby zažehla jaderné reakce v jejím jádru, jak to dělají „úspěšné hvězdy“.
Ačkoli hnědí trpaslíci byli viděni již dříve, zůstává mnoho otázek, jak se tvoří, řekl Evans.
Další možností je, že detekovaným objektem je novorozená hvězda, která roste pomaleji než typická novorozená hvězda.
"Nízká svítivost může být způsobena tím, že se na ni sype velmi málo věcí," řekl Evans.
Důvod, proč se astronomové zajímají o studium bezhvězdných jader, kterých je v naší galaxii několik, je ten, že mohou poskytnout určitý pohled na podmínky, které předcházejí vzniku hvězd.
Skutečnost, že jádra nemusí být zcela prázdná, „dá teoretikům o čem přemýšlet,“řekl Evans.
Planetární předchůdce
Druhý Spitzerův nález vrhl světlo na to, jak planety vznikají. Skupina vedená Pontoppidanem provedla definitivní detekci ledu v prašném disku, který obklopuje mladou hvězdu.
Led nebo částice pokryté ledem byly kolem hvězd detekovány již dříve, ale nebylo jasné, zda tento materiál byl součástí vnější obálky kolem hvězdy nebo z vnitřního disku tvořícího planetu. Aby Pontoppidan a jeho kolegové rozlišili mezi těmito dvěma možnostmi, použili Spitzerovu vysokou citlivost k pozorování disku, který částečně blokoval hvězdu v jejím středu.
"Pokud neprojde ledem, neuvidíme ho," řekl Pontoppidan. Led a další molekuly lze detekovat hledáním specifických typů absorpce ve spektru hvězdného světla.
Pokud je však disk vidět zboku, pak je zde příliš velká absorpce a astronomové zaznamenají pouze tmavý pruh přes hvězdu v pozadí.
Pontoppidanův tým našel „výborný cíl“se správnou mírou absorpce, aby viděl, že disk má led – většinou tvořený vodou, ale také obsahující zmrzlý oxid uhličitý a amonné ionty. Led je detekován ve vzdálenosti přibližně 10 AU od centrální hvězdy – podobně jako na oběžné dráze Uranu. Astronomové spekulují, že led je i na menších poloměrech.
"Tyto výsledky nám říkají, že až polovina materiálu na disku je led," řekl Pontoppidan. "To zapadá do obrazu naší vlastní sluneční soustavy."
Hvězda je stará méně než milion let a pravděpodobně se vyvine ve hvězdu podobnou našemu slunci. Možná jsme na tomto vzdáleném disku svědky toho, jak vypadala ledová minulost naší vlastní sluneční soustavy.
