My, ludzie, mamy naprawdę dużo szczęścia. Żyjemy bowiem na skalistej planecie otoczonej ochraniającej nas atmosferą, w stosunkowo spokojnym zakątku kosmosu. Na dodatek, naszej planecie w Układzie Słonecznym towarzyszą inne, które w przyszłości moglibyśmy potencjalnie odwiedzić (w szczególności Mars). W zasadzie, jak to się stało, że wokół Słońca powstało aż tyle planet, a wokół wielu innych, podobnych gwiazd nie? Przeprowadzono badania, które pozwoliły znaleźć na to pytanie odpowiedź.
Tajemnice układów planetarnych
Aby dowiedzieć się, co sprawia, że wokół jednych gwiazd tworzą się układy planetarne, a wokół innych nie, astronomowie wykorzystali możliwości Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Z jego pomocą przyjrzano się gwiazdom zlokalizowanym w ogromnej gromadzie Westerlund 2.
Westerlund 2 to jedna z największych gromad gwiazd w Drodze Mlecznej. Zlokalizowana jest ona 20 tysięcy lat świetlnych z dala od Ziemi, w Ramieniu Strzelca naszej galaktyki. Miejsca takie jak to są dla astronomów prawdziwą kopalnią złota, pozwalającą zrozumieć dynamikę ewolucji gwiazd. Warto wspomnieć, iż uważa się, że Słońce także powstało w takiej gromadzie, ale z czasem ją opuściło.
Słowo klucz – lokalizacja
Trzyletnie obserwacje Westerlund 2 pokazały, że ogromnym, jasnym gwiazdom zlokalizowanym w pobliżu centrum gromady z jakiegoś powodu nie towarzyszą gęste chmury gazu, z których mogłyby powstać planety. Przeciwnie było w przypadku mniejszych gwiazd, położonych na obrzeżach gromady.
Kosmiczny Teleskop Hubble’a nie jest w stanie bezpośrednio dostrzec materii krążącej wokół gwiazd w Westerlund 2, ale może wykryć jej obecność, monitorując jasność samych gwiazd. Jasność danej gwiazdy maleje, gdy tylko jakakolwiek materia pojawia się w linii między nią a Ziemią. Śledząc to, jak często i na jak długo jasność danej gwiazdy spada, astronomowie są w stanie określić, jak dużo materii krąży wokół niej.
Prowadząc swoje badania, astronomowie nie zarejestrowali żadnych spadków jasności tych gwiazd, które znajdowały się w promieniu 4 lat świetlnych od centrum gromady. Spadki jasności dostrzeżono natomiast w przypadku 1500 spośród 5000 gwiazd o masach od 0,1 do 5 mas Słońca położonych dalej od centrum. Jasność 5% z nich spadała nawet na 10 do 20 dni zanim wracała do normy.
„Wierzymy, że występują tam planetyzmale i struktury, które dopiero powstają.”, wyjaśnia Elena Sabbi, jedna z badaczek. „Mogą być one nasionami, z których z czasem uformują się planety, tworząc zaawansowane systemy planetarne. Takich układów nie dostrzegamy w pobliżu niesamowicie masywnych gwiazd. Widzimy je tylko w układach oddalonych od centrum.”
Gwiezdne pustkowie
Ale dlaczego wokół masywnych gwiazd w centrum Westerlund 2 raczej nie powstają planety? Ano dlatego, że te masywne gwiazdy (masa niektórych z nich wynosi nawet po 80 mas Słońca) są dużo aktywniejsze niż mniejsze gwiazdy, a na dodatek cechują się krótszym „żywotem”. Ogromne ilości emitowanego przez nie promieniowania ultrafioletowego i wytwarzane wiatry słoneczne mogą szybko rozwiewać jakiekolwiek chmury kosmicznego gazu, które się ich pobliżu pojawiają.
Cóż, wygląda na to, że Słońce powstało z dala od centrum swojej gromady gwiazd. I dobrze – w innym wypadku Ziemia mogłaby nigdy się nie narodzić, a w rezultacie także my.
Źródło: NASA, Foto. tyt. NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), Westerlund 2 Science Team