Po raz pierwszy astronomom udało się zaobserwować młodą gwiazdę tworzącą mikroskopijne kryształy w ekstremalnych temperaturach, a następnie wyrzucającą je na lodowe obrzeża dysku protoplanetarnego. Odkrycie to, dokonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, dostarcza kluczowego powiązania między pochodzeniem krystalicznych krzemianów występujących w kometach – w tym w naszym Układzie Słonecznym – a dynamicznymi procesami w obszarach gwiazdotwórczych.
Miejsce narodzin kryształów
Protogwiazda EC 53 znajduje się około 1300 lat świetlnych od nas i jest otoczona dyskiem gazu i pyłu, w którym powstają planety. Instrument średniej podczerwieni Teleskopu Webba wykonał mapę tworzenia i ruchu krystalicznych krzemianów w tym dysku. Obserwacje wykazały, że wewnętrzna część dysku, w której powstają planety podobne do Ziemi, jest źródłem tych kryształów.
Przenośnik kosmiczny
Potężne wiatry gwiazdowe działają jak przenośnik taśmowy, przenosząc nowo utworzone kryształy na zewnątrz. Wiatry te są szczególnie energiczne podczas ognisk, które występują mniej więcej co 18 miesięcy i trwają około 100 dni. Podczas tych wybuchów EC 53 szybko zużywa materiał, a następnie wyrzuca jego część w strumieniach i wiatrach, tworząc przy tym kryształy krzemianu.
„Warstwowy wyrzut EC 53 może wychwytywać te nowo powstałe krystaliczne krzemiany i transportować je na zewnątrz, tak jakby podróżowały kosmiczną autostradą” – wyjaśnia główny autor Jung-Eun Lee.
Rozwiązanie długotrwałej tajemnicy
Astronomowie od dawna odkryli krystaliczne krzemiany w kometach i innych dyskach protogwiazdowych, ale mechanizm, który przenosi je z gorących obszarów wewnętrznych do zimnych obszarów zewnętrznych, pozostaje tajemnicą. Obserwacje Webba dostarczają pierwszego bezpośredniego dowodu na związek między tworzeniem się kryształów a transportem na zewnątrz, potwierdzając, że minerały te są aktywnie rozprowadzane przez samą gwiazdę.
Implikacje dla powstawania planet
Badanie pokazuje, że młode układy planetarne są niezwykle dynamiczne, a gwiazdy aktywnie zmieniają swoje otoczenie. Obserwując dyski protoplanetarne, takie jak EC 53, astronomowie mogą uzyskać lepszy wgląd w elementy składowe planet i komet we wszechświecie. Kryształy, każdy mniejszy od ziarenka piasku, są niezbędnymi składnikami lodowych komet, co sugeruje, że gwiazdy odgrywają bezpośrednią rolę w zapełnianiu tych ciał niezbędnymi materiałami.
Wyniki teleskopu Webba potwierdzają, że gwiazdy nie są jedynie biernymi obserwatorami procesu powstawania planet; są aktywnymi uczestnikami, aktywnie dystrybuującymi kluczowe komponenty dla przyszłych komet i planet.
