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    Le collisioni generano gas nei dischi di detriti

    Rappresentazione artistica della generazione di gas dalla collisione tra oggetti in un disco di detriti. Attestazione:RIKEN

    Esaminando la linea del carbonio atomico da due giovani sistemi stellari, 49 Ceti e Beta Pictoris, i ricercatori avevano trovato carbonio atomico nel disco, la prima volta che questa osservazione è stata fatta a lunghezze d'onda inferiori al millimetro, suggerendo che il gas nei dischi di detriti non è primordiale, ma piuttosto è generato da qualche processo di collisione che ha luogo nel disco di detriti.

    Molte giovani stelle, così come stelle più di mezza età come il nostro sole, hanno "dischi di detriti" - come la nuvola di Oort nel nostro sistema solare - che si ritiene siano i resti della formazione del sistema. Recentemente, osservazioni radio hanno rilevato gas all'interno di un certo numero di tali dischi, ma non era chiaro perché il gas fosse lì. Ci sono due ipotesi principali:o il gas è il gas primordiale della nube di gas originale che ha formato la stella, oppure origina da collisioni tra oggetti nel disco.

    Alla ricerca di una soluzione a questo problema, un team del RIKEN Star and Planet Formation Laboratory ha deciso di esaminare le emissioni di carbonio, che sono importanti in quanto possono fornire indizi sull'origine del gas. Normalmente, il carbonio esisterà principalmente in forma molecolare, come monossido di carbonio. La luce ultravioletta della stella centrale "dissocia" gli atomi, creando carbonio atomico libero, ma normalmente una reazione chimica, mediata dall'idrogeno, ricombina il carbonio in CO. Tuttavia, se non c'è idrogeno, quindi la reazione non avviene e il carbonio rimane allo stato atomico.

    Aya Higuchi, il primo autore del saggio, pubblicato in Lettere per riviste astrofisiche , è stato in grado di utilizzare l'Atacama Submillimeter Telescope Experiment (ASTE) di dieci metri in Cile per esaminare la linea atomica del carbonio da due giovani sistemi stellari, 49 Ceti e Beta Pictoris, noti per avere dischi di detriti. Hanno quindi confrontato questo dai dati sulla CO presi dall'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una serie di telescopi nella stessa struttura. "Siamo rimasti sorpresi, " lei dice, "per trovare carbonio atomico nel disco, la prima volta che questa osservazione è stata fatta a lunghezze d'onda inferiori al millimetro. Ma più così, siamo rimasti sorpresi da quanto c'era. Era comune quanto il monossido di carbonio".

    L'implicazione, almeno per questi due sistemi stellari, è che c'è pochissimo idrogeno per riportare il carbonio in CO. Poiché l'idrogeno costituisce la maggior parte del gas nelle nubi protoplanetarie, questo suggerisce che il gas non è primordiale, ma piuttosto è generato da un processo che ha luogo nel disco di detriti. Il gas è stato trovato in altri dischi di detriti, ma non si trova in tutti. Higuchi dice, "Se possiamo eseguire misurazioni simili su altre giovani stelle, aiuterà a chiarire l'origine del gas nel disco di detriti. I nostri dati qui suggeriscono che il gas è secondario".

    Guardando al futuro, lei continua, "Questo lavoro aiuterà anche a capire come un disco protoplanetario si evolve in un disco di detriti distinguendo l'origine del gas nei dischi".


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