Διπλοί πίδακες ακτίνων-Χ  από ένα νεαρό άστρο

Πηγή: Chandra, 13 Απριλίου 2008

Ένα νεαρό άστρο, που ονομάζεται DG Tau και βρίσκεται στην περιοχή  του Ταύρου όπου σχηματίζονται νέα άστρα περίπου 450 έτη φωτός από τη Γη, παρουσιάζει πίδακες ακτίνων-Χ διπλό στην μια πλευρά του.

Μια λεπτομερής ανάλυση αυτής της εικόνας, από τον Manuel Guedel του Ιδρύματος αστρονομίας στο Πολυτεχνείο ETH της Ζυρίχης, δείχνει ότι ο πίσω πίδακας (ο πάνω και αριστερά) έχει, κατά μέσον όρο, ακτίνες Χ υψηλότερης ενέργειας από τον μπροστινό πίδακα (κάτω και δεξιά). Η πιο πιθανή εξήγηση είναι ότι μερικές από τις ακτίνες Χ στον πίδακα με την πιο χαμηλή ενέργεια απορροφώνται από τον δίσκο υλικού και αερίων, που είναι γύρω από το άστρο DG Tau, όπως φαίνεται και στη δεξιά συνοδευτική εικόνα που δείχνει το άστρο, τον δίσκο συσσώρευσης και τις εσωτερικές περιοχές των πιδάκων.

Η εικόνα αριστερά προέρχεται από το παρατηρητήριο των ακτίνων X Chandra, και παρουσιάζει έναν πίδακα ακτίνων-Χ, ο οποίος είναι διπλός στη μια του πλευρά σε ένα νέο αστέρι. Ένας παρόμοιος πίδακας μπορεί να είχε εκτοξευτεί και από το νεαρό ήλιο και που θα μπορούσε να είχε ασκήσει σημαντική επίδραση στο πρώιμο ηλιακό σύστημα. Η φωτεινή πηγή των ακτίνων X στη μέση της εικόνας είναι το άστρο DG Tau και ο πίδακας ξεκινάει από πάνω αριστερά προς κάτω δεξιά. Η δε έκταση του είναι περίπου 100 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα  από το αστέρι, ή περίπου 700 φορές την απόσταση Γης-Ήλιου.

Οι υψηλής ενέργειας ακτίνες X που ανιχνεύθηκαν, επίσης, από το νέο αστέρι απορροφώνται μερικώς από τα ρεύματα του υλικού που ρέουν από το δίσκο πάνω στο αστέρι. Ο ίδιος ο δίσκος είναι πολύ πάρα πολύ ψυχρός για να ανιχνευθεί από το Chandra.

Οι επιδράσεις του πίδακα στα περίχωρα του άστρου μπορεί να είναι σημαντικά. Άλλοι ερευνητές προηγουμένως είχαν προτείνει ότι οι ακτίνες X από ένα τυπικό νέο αστέρι, μπορούν να επιδράσουν στις ιδιότητες του περιβάλλοντος δίσκου του, θερμαίνοντας τον και δημιουργώντας φορτισμένα σωματίδια (απογυμνώνονται  τα άτομα από τα ηλεκτρόνια και ιονίζονται).

Ο Guedel και οι συνάδελφοι του υποστηρίζουν ότι είναι δυνατόν να αναπτυχθούν ισχυροί πίδακες ακτίνων X σε κάποιο στάδιο, κατά τη διάρκεια της εξέλιξης των περισσότερων νέων αστεριών. Θα μπορούσαν, παραδείγματος χάριν, να υπήρχαν και κατά τη διάρκεια των αρχικών σταδίων του ηλιακού συστήματος. Το άστρο DG Tau έχει σχεδόν την ίδια μάζα με τον τον ήλιο, αλλά είναι πολύ νεώτερο (ενός εκατομμυρίου ετών) από τον ήλιο μας (περίπου 4,5 δισεκατομμύριο ετών).

Δεδομένου ότι περιβάλλεται από έναν δίσκο όπου μπορούν να σχηματιστούν πλανήτες, αυτή η εικόνα του Chandra δείχνει ότι η Γη στα πρώτα της στάδια και το περιβάλλον της μπορεί να λούζονταν στις ακτίνες X από ένα τέτοιο πίδακα. Αν και είναι άγνωστο εάν τέτοιες ακτίνες X θα είχαν ασκήσει σημαντική επίδραση στη διαμόρφωση της Γης, είναι πιθανόν να έκαναν περισσότερο καλό παρά ζημιά.

Έτσι, με τον ιονισμό του ηλιακού δίσκου οι ακτίνες X μπορεί να είχαν προκαλέσει μια διαταραχή, που θα μπορούσε να είχε μια ουσιαστική επίδραση πάνω στην τροχιά της νεαρής Γης, εμποδίζοντας ενδεχομένως μια καταστρεπτική κατάδυση της στον Ήλιο. Επιπλέον, η ακτινοβόληση με ακτίνες X των δίσκων μπορεί να είναι σημαντική στην παραγωγή σύνθετων μορίων στο δίσκο, που θα καταλήξουν αργότερα στους νέους πλανήτες.

Οι νέες παρατηρήσεις των πιδάκων των ακτίνων X προσθέτουν νέα χαρακτηριστικά στην ήδη σύνθετη ιστορία του σχηματισμού των άστρων και πλανητών. Η ισχύς του ιονισμού και της θερμότητας των πιδάκων των ακτίνων X θα πρέπει να συμπεριληφθούν στα μελλοντικά υπολογιστικά μοντέλα, που θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να καταλάβουν την φυσική εξέλιξη καθώς και την χημική επεξεργασία του περιβάλλοντος που οδηγεί τελικά στους πλανήτες, όπως αυτούς στο ηλιακό σύστημά μας.