מצפה הכוכבים האירופי הדרומי (ESO) הוציא אוסף מדהים של תמונות של הדיסקים העגומים המקיפים כוכבים צעירים. התמונות צולמו באמצעות מכשיר ה- SPHERE (Spectro-Polarimetric Contrast Exoplanet REsearch) בעל ניגודיות גבוהה על הטלסקופ הגדול ביותר של ESO (VLT) בצ'ילה. בחנו דימויים של דיסקים סביב כוכב זה די הרבה זמן, אבל האוסף הזה חושף את המגוון המרתק של הצורות בגדלים אותם הדיסקים האלה יכולים לצלם.
יש לנו מודל מקובל נרחב של היווצרות כוכבים הנתמך על ידי ראיות רבות, כולל תמונות כמו אלה מ- ESO. הדגם מתחיל בענן של גז ואבק הנקרא ענן מולקולרי ענק. בתוך הענן ההוא מתחיל להתגבש כיס של גז ואבק. בסופו של דבר, ככל שכוח המשיכה גורם לחומר ליפול פנימה, הכיס הופך להיות מסיבי יותר ומפעיל משיכה כבידה עוד יותר. עוד גז ואבק ממשיכים להיסחף פנימה.
החומר שנפל פנימה מעניק גם תנופה זוויתית לכיס, הגורמת לסיבוב. ברגע שמצטברים מספיק חומר, היתוך מתלקח ונולד כוכב. בנקודה זו, יש כוכב פרוטו בתוך הענן, עם גז ואבק לא מנוצל שנשארים בטבעת מסתובבת סביב כוכב הפרוטו. השמאל שנותר סביב הטבעת נקרא דיסק מעגלי, שמתוכו נוצרים כוכבי לכת בסופו של דבר.
יש תמונות אחרות של דיסקים כוכבניים, אבל הם היו מאתגרים לצלם. כדי לצלם כל כמות של פרט בדיסקים דורשת חסימת האור של הכוכב במרכז הדיסק. כאן נכנס SPHERE.
SPHERE התווסף לטלסקופ הגדול ביותר של ESO בשנת 2014. התפקיד העיקרי שלו הוא ליישר ישירות exoplanets, אבל יש לו גם את היכולת לצלם תמונות של דיסקים כוכביים. לשם כך הוא מפריד בין שני סוגים של אור: מקוטב, ולא מקוטב.
אור שמגיע ישירות מכוכב - בתמונות הללו, כוכב צעיר שעדיין מוקף בדיסק כוכבי - אינו מקוטב. אך ברגע שאותו אור מפוזר על ידי החומר בדיסק עצמו, האור הופך לקוטב. SPHERE, כשמו כן הוא, מסוגל להפריד בין שני סוגי האור ולבודד רק את האור מהדיסק. כך הכלי מצלם תמונות כה מרתקות של הדיסקים.
מאז שהתברר כי exoplanets אינם נדירים, וכי לרוב הכוכבים - אולי כל הכוכבים - יש כוכבי לכת המקיפים אותם, הבנת היווצרות מערכת השמש הפכה לנושא חם. הבעיה הייתה שאנחנו לא באמת יכולים לראות את זה קורה בזמן אמת. אנו יכולים להסתכל במערכת השמש שלנו ובמערכות אחרות שנוצרו במלואן, ולערוך ניחושים כיצד התהוו. אולם היווצרות כדור הארץ מוסתרת בתוך אותם דיסקים סביביים. בדיקת דיסקים אלה חיונית להבנת הקשר בין מאפייני הדיסק עצמו לבין כוכבי הלכת הנוצרים במערכת.
הדיסקים המצולמים באוסף זה הם ברובם ממחקר שנקרא DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE). כוכבי T טאורי הם כוכבים צעירים בני פחות מ -10 מיליון שנים. בגיל זה כוכבי לכת עדיין נמצאים בתהליך היווצרותם. הכוכבים נעים בין 230 ל -550 שנות אור מכדור הארץ. במונחים אסטרונומיים זה די קרוב. אך האור הבוהק המסנוור של הכוכבים עדיין מקשה מאוד על לכידת האור הקלוש של הדיסקים.
אחת התמונות איננה כוכבת T טאורי ואינה ממחקר DARTTS-S. הדיסק סביב הכוכב GSC 07396-00759, בתמונה למעלה, הוא למעשה מסקר ה- SHINE (SpHere INfrared survey for Exoplanets), אם כי התמונות עצמה נלכדו בעזרת SPHERE. GSC 07396-00759 הוא כוכב אדום שהוא חלק ממערכת כוכבים מרובה שהייתה חלק ממחקר DARTTS-S. הדבר התמוה הוא שכוכב אדום הוא באותו גיל כמו כוכב T TAURI באותה מערכת, אבל הטבעת סביב הכוכב האדום מפותחת הרבה יותר. מדוע שני הדיסקים סביב שני כוכבים באותו גיל שונים כל כך זה מזה מבחינת קנה המידה והאבולוציה הוא חידה, והיא אחת הסיבות לכך שאסטרונומים רוצים ללמוד דיסקים אלה בצורה הרבה יותר מקרוב.
אנו יכולים ללמוד מערכת סולארית משלנו, ולהביט במיקומם ובמאפייני כוכבי הלכת וחגורת האסטרואידים וחגורת קויפר. מכאן אנו יכולים לנסות לנחש כיצד הכל נוצר, אך הסיכוי היחיד שלנו להבין כיצד הכל התכנס יחד הוא להסתכל על מערכות סולאריות צעירות אחרות ככל שהן נוצרות.
מכשיר ה- SPHERE, וכלים עתידיים אחרים כמו טלסקופ החלל ג'יימס ווב, יאפשרו לנו להסתכל על הדיסקים העגומים סביב כוכבים אחרים, ולהקניט את פרטי היווצרות הפלנטה. התמונות החדשות הללו מ- SPHERE הן טעם מפתה של הפרט והמגוון שאנחנו יכולים לצפות לראות.
