Tähtitieteilijät ovat löytäneet ESOn VLT-teleskoopilla (Very Large Telescope) ja Hubble-avaruusteleskoopilla otetuista kuvista lähitähteä AU Microscopii ympäröivästä pölykiekosta suurella nopeudella eteneviä, aaltoja muistuttavia rakenteita.

AU Microscopii -tähti on 32 valovuoden etäisyydellä Maasta ja sillä on ikää ainoastaan 12 miljoonaa vuotta. Tähteä ympäröi laaja pölykiekko, jossa saattaa olla parhaillaan käynnissä planeettojen syntyprosessi.

Kiekosta on etsitty merkkejä tihentymistä tai taipumista, sillä ne voisivat paljastaa mahdollisten planeettojen sijainnin. Vuonna 2014 etsintöjä tehtiin VLT-teleskooppiin vastikään asennetulla SPHERE-instrumentilla, jolla saavutetaan huippuluokan kontrasti. 

"Havaintomme paljastivat jotain odottamatonta", kertoo tutkijaryhmää vetänyt Anthony Boccaletti. "SPHERE-instrumentin kuvissa näkyy selittämättömiä kiekon yksityiskohtia, jotka muistuttavat rakenteeltaan kaaria tai aaltoja. Mitään vastaavaa ei ole havaittu aiemmin.”

Kuvissa erottuu eri etäisyyksillä tähdestä viisi aaltomaista kaarta, jotka näyttävät vedenpinnan aaltoilulta. Kun ryhmä tutki Hubble-avaruusteleskoopilla vuosina 2010 ja 2011 otettuja kuvia, omituiset rakenteet näkyivät niissäkin. Lisäksi yksityiskohtien todettiin liikkuneen – vieläpä hyvin nopeasti.

"Käsittelimme uudelleen Hubblella otetut kuvat ja saimme riittävästi informaatiota, jotta saatoimme seurata outojen yksityiskohtien liikettä neljän vuoden aikana", selostaa ryhmään kuulunut Christian Thalmann. "Totesimme kaarten etääntyvän tähdestä jopa 40 000 kilometrin tuntinopeudella!”

Kauempana tähdestä olevat yksityiskohdat näyttävät liikkuvan nopeammin kuin lähempänä olevat. Ainakin kolme kaarta etääntyy niin suurella nopeudella, että ne voivat hyvinkin olla pakenemassa tähden gravitaatiokentästä. 

Suuret nopeudet tekevät mahdottomaksi, että kyse olisi tavanomaisista rakenteista, joita tähteä kiertävät planeetat voisivat saada aikaan ainekiekossa. Taustalla täytyy olla jotain muutakin, joka on saanut aaltojen vauhdin kiihtymään.

"Kaikki tähän löytöön liittyvä on ollut melkoisen yllättävää!" toteaa ryhmään kuulunut Carol Grady. "Koska mitään tällaista ei ole aiemmin havaittu tai ennustettu teoreettisesti, voimme vain arvailla, mitä oikein näemme ja miten se on syntynyt.”

Tutkijaryhmä ei pysty varmuudella sanomaan, mikä on saanut aikaan tähteä ympäröivät mystiset aallot. Yhtenä mahdollisuutena on pohdittu kahden massiivisen, asteroidia muistuttavan kappaleen törmäystä, jossa olisi vapautunut suuria määriä pölyä. Toisena vaihtoehtona on ollut esillä, että järjestelmän gravitaatiokentässä esiintyvät häiriöt olisivat synnyttäneet spiraalimaisia aaltoja.

Nämä selitykset on kuitenkin jouduttu hylkäämään. 

"Yksi outojen rakenteiden selitys kytkee ne tähden flare- eli roihupurkauksiin. AU Mic on tähti, jossa niitä esiintyy paljon – usein sen pinnalla tai pinnan läheisyydessä tapahtuu valtaisan suuri, äkillinen energiapurkaus", selittää ryhmään kuulunut Glenn Schneider

"Tällainen roihupurkaus on kenties aiheuttanut jollakin planeetalla – mikäli tähdellä on planeettoja – esimerkiksi aineen nopeaa karkaamista avaruuteen, jolloin se kulkeutuisi nyt kiekossa ulospäin roihupurkauksen voimasta."

Ryhmän on tarkoitus jatkaa AU Mic -järjestelmän tutkimista SPHERE-instrumentin lisäksi myös muilla havaintolaitteilla, kuten ALMA-radioteleskoopilla, jotta arvoitukselliselle ilmiölle löytyisi selitys.

Tutkimuksesta kerrottiin sekä ESOn että Hubblen uutissivuilla ja se on julkaistu Nature-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: ESO/ESA/NASA