Често звездите са твърде далеч, за да можем да говорим за тяхната околност. Но в случай на новородени звезди, заобиколени от протопланетни дискове, има брилянтен трик, който астрономите могат да използват, за да изследват структурата на техните прашни люлки.
Една звезда може да се образува от молекулен облак газ, който при определени условия се унищожава от взаимното привличане. Този срив образува възел от плътен материал, който може да се разтопи и да произведе ядрото на млада звезда. С течение на времето материалът ще се събере около тази протозвезда, образувайки вихров диск. В крайна сметка планетите ще кондензират от този протопланетния диск. За да разберат по-добре как планетите се формират в Слънчевата система, астрономите изучават дискове около други звезди.
„Разбирането на протопланетните дискове може да ни помогне да разберем някои от тайните на екзопланетите в звездните системи, които са отвъд нашите”, казва изследователят Хуан Менг от Университета на Аризона, Тусон. "Искаме да знаем как се формират планетите и затова откриваме големи планети, наречени горещи Юпитери, които са близо до звездите си." Ако младите звездни системи са далеч от нас, това затруднява видимостта на оптичната структура на тези дискове.
Въпреки това, изучавайки вариациите на яркостта на звезда, наречена YLW 16B, разположена на около 400 светлинни години от Земята, Мейн и неговите колеги бяха в състояние да открият отразената светлина от звезда от вътрешната граница на неговия протопланетния диск, което позволява изключително точни измервания на неговото местоположение и структура.
Тази конкретна звезда е със същата маса като нашето Слънце, но е само на 1 милион години (в сравнение с 4, 6 милиарда години на нашето Слънце, тази звезда може да се нарече звезден ембрион). Това го прави идеален кандидат за разбиране на физиката на нашата Слънчева система, докато планетите не започнат да се образуват около младото Слънце.
Използвайки данни от космическия телескоп НАСА Спитцър, който наблюдава Вселената в инфрачервената светлина, както и от наземните обсерватории, астрономите са приложили техника, наречена „фотореверсия“, за да изследват светлината на звездите, отразена от вътрешния ръб на протопланетния диск.
Точно така се случи, че YLW 16B има променливи и непредвидими радиационни колебания, така че астрономите измерват тези колебания на излъчване и чакат отразената светлина от диска. Вариациите в яркостта на една звезда могат да бъдат сравнени с леко ехо, което се появява по-късно. Забавянето на времето се използва за изчисляване на разстоянието на звездата от вътрешния ръб на протопланетния диск. За тази звездна система, разликата между звездата и вътрешния диск е около 0,08 AE, където 1 AE, или астрономическа единица, е средното разстояние между Слънцето и земната орбита. Като по-добро сравнение вътрешният ръб е около една четвърт от разстоянието между Меркурий и Слънцето.
Тези наблюдения спомогнаха да се заключи, че дискът е дебел, което дава допълнителен интересен намек за това колко материал може да съдържа дискът.
Младите звезди са ярки и имат мощни звездни ветрове, които "издуват" вътрешността на протопланетния диск, оставяйки пролука (както е показано на изображението по-горе). Разбирайки колко голяма е тази празнина и нейното местоположение от звездата, ще ни помогне да подобрим моделите на новородените звездни системи и в крайна сметка ще даде представа за това как нашата слънчева система е формирана преди 4, 6 милиарда години.
