Μειώνονται οι ελπίδες για τον σχηματισμό πλανητών στο νεφέλωμα του Ωρίωνα.

Από σελίδα του Spaceflight Now 3-Μαϊου-2001

Το 1993, όταν ερεύνησε το νεφέλωμα του Ωρίωνα, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, για πρώτη φορά, οι εικόνες του έδωσαν μια ουσιαστική ώθηση στο επιχείρημα ότι τα αστέρια με τα πλανητικά συστήματα είναι κοινοί τόποι στον Γαλαξία. Τώρα πάντως, οι πιό πρόσφατες αναλύσεις ενός τα νεώτερα, πιό κοντινά και φωτεινότερα νεφελώματα δημιουργούν αμφιβολία για εκείνο το συμπέρασμα και προτείνουν ότι οι πλανήτες μπορούν να είναι πολύ σπανιότεροι από ότι οι αστρονόμοι έχουν σκεφθεί.

Μωσαϊκό νεφελώματος του Ωρίωνος από τον Hubble.

Το νεφέλωμα του Ωρίωνα ή M42 και NGC 1976 όπως ονομάζεται επίσημα, είναι το πιό κοντινό παράδειγμα ενός αστρικού βρεφικού σταθμού. Οι αστρικοί βρεφικοί σταθμοί είναι ειδικές περιοχές όπου γεννιέται η μεγάλη πλειοψηφία των νέων αστεριών στο Γαλαξία μας. Τα διαστρικά νέφη του μοριακού αερίου διαμορφώνουν, παράγουν χιλιάδες των  νέων αστεριών και έπειτα βαθμιαία διαλύουν. Το νεφέλωμα του Ωρίωνα στον ομώνυμο αστερισμό, είναι ένα εντυπωσιακό νέφος αερίου που περιβάλλει αρκετά, πολύ θερμά άστρα ενός αστρικού σμήνους και που βρίσκεται στο βάθος του νεφελώματος. Υδρογόνο, ήλιο, οξυγόνο, άζωτο κ.α. είναι τα βασικά συστατικά του νέφους.   Είναι 1.500 έτη φωτός από τη Γη και έξι έτη φωτός ή 35 τρισεκατομμύριο μίλια μακρυάι. Σχηματίζει το δεύτερο σημείο του φωτός στο θηκάρι του κυνηγού στον αστερισμό του Orion. Η συστάδα τραπεζίων στο κέντρο του νεφελώματος περιέχει περισσότερα από 1.500 αστέρια. Τέσσερα ογκώδη νέα αστέρια φωτίζουν το νεφέλωμα, κάνοντας έτσι δυνατό  να παρατηρήσουν πολλά αντικείμενα που θα ήταν κανονικά αόρατα. Η αστροφεγγιά που παράγουν είναι τόσο έντονη, στην πραγματικότητα, που αυτό ιονίζει τα λεπτά στρώματα του αερίου στην περιοχή, παράγοντας ένα ουράνιο τόξο χρωμάτων. Έτσι δεν είναι εκπληκτικό ότι οι μελέτες του Ωρίωνος έχουν παράσχει στους αστρονόμους μερικές από τις καλύτερες πληροφορίες για τη διαδικασία του σχηματισμού αστεριών.

Οι πρώτες εικόνες του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble (HST)) διαπίστωσαν ότι μέχρι το 90 τοις εκατό των  νέων αστεριών στο νεφέλωμα περιβάλλονται από τους "πρωτοπλανητικούς δίσκους" -- δίσκοι σκόνης και αερίου από τους οποίους οι πλανήτες μπορούν να διαμορφωθούν. Οι αστρονόμοι ονομάζουν τέτοια συστήματα αστεριών και δίσκων "proplyds".  Με βάση την υπόθεση ότι παρόμοιοι όροι επικρατούν σε άλλους αστρικούς βρεφικούς σταθμούς, η εύρεση ενίσχυσε την υπόθεση ότι η παραγωγή πλανητών είναι μια κοινή δευτερεύουσα επίδραση της διαδικασίας σχηματισμού των αστεριών.

Το πιό λαμπρό νεφέλωμα ίσως του Ουρανού

Ένα λαμπρό παράδειγμα νεφελώματος στον οποίο δημιουργούνται νέα άστρα είναι η περιοχή Messier 16. Επιβλητικές, γιγαντιαίες φιγούρες από ψυχρό μοριακό υδρογόνο και σκόνη εντοπίζονται σε αυτή την περιοχή. Η φιγούρα στην φωτογραφία έχει διαστάσεις πολύ μεγαλύτερες από το Ηλιακό μας Σύστημα. Η ύλη είναι τόσο πυκνή που δεν αφήνει την ορατή ακτινοβολία να τη διαπεράσει. Εδώ, υπάρχει αρκετό υλικό για να σχηματιστούν πολλά νέα άστρα.

Ο Robert O'Dell, επικεφαλής επιστήμονας στις πρώτες μελέτες του HST στο νεφέλωμα του Ωρίωνα   και τώρα ένας ερευνητής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Vanderbilt, έχει μελετήσει το νεφέλωμα από το 1964. Την 1η Μαϊου παρουσίασε στην ετήσια συνεδρίαση της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας στην Ουάσιγκτον D.C., μια αναφορά ότι οι πιό πρόσφατες μελέτες του Orion εμφανίζονται να βρίσκουν ένα πώμα πλανητών. Τα νεώτερα και τα φωτεινότερα αστέρια στη συστάδα είναι τόσο ισχυρά που η υπεριώδης ακτινοβολία που παράγουν πρέπει να ανατινάζει μακριά τη σκόνη και το αέριο που περιβάλλουν τα πρόσφατα διαμορφωμένα αστέρια προτού προλάβουν να μπορέσουν να διαμορφώσουν πλανήτες.

"Σύμφωνα με τις τρέχουσες εκτιμήσεις, παίρνει περίπου 10 εκατομμύρια έτη για να πάρει ένας πλανήτης τη μορφή του," λέει ο O'Dell . "Τα ογκώδη, νέα αστέρια στο νεφέλωμα του Orion είναι περισσότερο από 100.000 φορές πιό φωτεινά από τον ήλιο μας Η καλύτερη εκτίμησή μας είναι ότι αυτά τα επίπεδα ακτινοβολίας μπορούν να καταστρέψουν έναν πρωτοπλανητικό δίσκο σε μερικές εκατοντάδες χιλιάδες έτη. Έτσι φαίνεται ότι οι περισσότεροι από τους δίσκους θα φύγουν πολύ πριν να μπορέσουν να διαμορφωθούν οι πλανήτες."

Ένας κρίσιμος παράγοντας σε αυτόν τον υπολογισμό είναι το χρονικό διάστημα που παίρνει στους πλανήτες να  αναπτυχθούν. Εάν οι πλανήτες σχηματίζονται αρκετά γρηγορότερα από ό,τι οι επιστήμονες σκέφτονται αυτήν την περίοδο, τότε το ποσοστό των αστεριών που αναπτύσσουν πλανητικά συστήματα θα μπορούσε να είναι ουσιαστικά υψηλότερο, λέει ο O'Dell.

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων οκτώ ετών, ο O'Dell και ο W. Henney  έχουν χρησιμοποιήσει έναν συνδυασμό στοιχείων από οπτικά και ραδιο-τηλεσκόπια για να κατασκευάσουν ένα λεπτομερή, τριδιάστατο χάρτη του νεφελώματος. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον χάρτη, αυτός υπολογίζει ότι μόνο 10 τοις εκατό των proplyds στο νεφέλωμα προστατεύονται από την διαβρωτική λάμψη των αστέρων.

Εάν οι χρόνοι πλανητικού  σχηματισμού είναι σωστοί, και οι συνθήκες στο νεφέλωμα Orion είναι τυπικοί των αστρικών βρεφικών σταθμών, τότε μόνο ένα αστέρι στα 10 είναι πιθανό να διαμορφώσει ένα πλανητικό σύστημα, λέει ο O'Dell.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble κατάφερε να απαθανατίσει το κοσμικό «παιχνίδι» ζωής και θανάτου νέων πλανητών, που εξελίσσεται στα βάθη του γιγάντιου νεφελώματος του Ωρίωνα σε απόσταση 1.500 ετών φωτός από τη Γη. Τα τέσσερα στιγμιότυπα παρουσιάζουν δίσκους σκόνης γύρω από τα εμβρυικά αστέρια στο νεφέλωμα του Ωρίωνα που είναι "πλημμυρισμένα" από υπεριώδη ακτινοβολία από το φωτεινότερο αστέρι της περιοχής. Μέσα σε αυτούς τους δίσκους είναι οι σπόροι των πλανητών. Τα καταδικασμένα συστήματα μοιάζουν με ατυχείς κομήτες.

Γιατί τότε ο Ωρίωνας περιέχει περισσότερους από 300 περίπου σαν τον ήλιο δίσκους; Η απάντηση, σύμφωνα με τον O'Dell, είναι αρκετά εκπληκτική. Ένα από τα αστέρια στο Τραπέζιο αποδεικνύεται πως είναι ένα δυαδικό (ζεύγος αστέρων). Με προσεκτικές μετρήσεις των ιδιοτήτων αυτού του ζευγαριού των αστεριών, ο Francesco Palla στο Osservatio Astrofisico Di Arcetri στην Ιταλία και ο Steven Stahler στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Μπέρκλεϋ έχουν υπολογίσει ότι μπορεί να είναι όχι πιό μεγαλύτερο από 100.000 έτη. Τα ογκώδη κεντρικά αστέρια του Orion πρέπει να είναι ακόμα νεώτερα,   υποστηρίζει ο O'Dell, επειδή έχουν δημιουργήσει ένα έντονο περιβάλλον ακτινοβολίας που έχει διακόψει ουσιαστικά τον σχηματισμό αστεριών στο νεφέλωμα.

"Αυτή η εκτίμηση, που συνδυάζεται με το γεγονός ότι δεν βλέπουμε οποιαδήποτε στοιχεία για τη μείωση των πρωτοπλανητών δίσκων, ακόμη και εκείνων που εκτίθενται στα πιό υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας, μας προτείνει ότι τα κεντρικά αστέρια είναι ακόμα νεώτερα, ίσως μόνο μερικές δεκάδες χιλιάδων ετών, " λέει ο O'Dell.

Το γεγονός ότι αυτά τα αστέρια μπορούν να μην είναι καθόλου παλαιότερα από την ίδια την ανθρωπότητα αυτό δεν πάει καλά στον αστρονόμο. Πηγαίνει ενάντια την Κοπερνίκεια αρχή. Ο Copernicus δεν υποστήριξε ότι η Γη δεν ήταν το κέντρο του κόσμου, αλλά, μάλλον, ότι η Γη είναι σε τροχιά γύρω από τον ήλιο. Από τότε αυτό έχει γενικευτεί σαν Κοπερνίκεια Αρχή: Δεν υπάρχει τίποτα ειδικό στον χώρο ή στον χρόνο για τη Γήινη θέση στο Σύμπαν.

"Είναι απίθανο ότι ο homo sapiens και το νεφέλωμα Orion πρέπει να διαμορφωθούν ακριβώς στον   ίδιο σχεδόν χρόνο, αλλά ίσως είμαστε και λίγο τυχεροί, "΄λέει ο  O'Dell.