Tikroji „protoplanetinė saulėlydis“ gali būti pastebėta, kai virš planetinių diskų atsiranda savitų dujų ir dulkių kilpos.
Nuo devintojo dešimtmečio astronomai kovojo dėl šio slapto infraraudonųjų spindulių aplink jaunų žvaigždžių sistemas, o „NASA“ Spitzerio kosminis teleskopas padėjo jį atskleisti.
Žvaigždės atsiranda dėl dulkių ir dujų debesų koncentracijos ir jų gravitacinio poveikio viena kitai. Kai suspaustas debesis pasiekia tam tikrą tankį, branduolys ištirpsta ir šviesoje atsiranda nauja jauna žvaigždė. Kol vyksta šis koncentracijos procesas, žvaigždė toliau debesyje natūraliai sukasi, kol žvaigždė pasiekia brandą. Įvairios medžiagos, susidariusios atsiradus naujai žvaigždei, susikaupia aplink jį, suformuodamos plokščius besisukančius protoplanetinius diskus, kurie virsta kietaisiais korpusais, tokiais kaip asteroidai, ir galiausiai į planetas.
Devintajame dešimtmetyje orbitoje buvo pradėtas infraraudonųjų spindulių astronominis palydovas (IRAS). Tai leido svarstyti infraraudonųjų spindulių spinduliuojančias jaunų žvaigždžių sistemas. Dujų ir dulkių protoplanetiniai diskai sukuria stiprų infraraudonųjų spindulių signalą, nes jaunoji žvaigždė nuolat šildo diską ir skleidžia infraraudonųjų spindulių bangas.
Tačiau, net ir per tuos ankstyvus stebėjimus, astronomai pastebėjo neatitikimą: jų nuomone, jaunos žvaigždės sistemos sukūrė per daug infraraudonųjų spindulių.
Per tolesnius stebėjimo ir pažangių technologijų naudojimo metus mokslininkai teigė, kad gali tekti peržiūrėti paprastą protoplanetinių diskų struktūrą. Nauji teoriniai modeliai apėmė „klasikinio“ protoplanetinio disko modifikavimą, pridėjus dulkėtos medžiagos halogeną, kuriame, kaip ir kapsulėje, pridedama jauna karšta žvaigždė. Atitinkamai ši dulkė taip pat prideda šilumą, kuris galėtų paaiškinti infraraudonųjų spindulių perteklių.
Tačiau naudojant „Spitzer“ teleskopą ir naujas 3D modeliavimo technologijas, astronomai gavo dar išsamesnį atsakymą.
Kaip žvaigždė formuojantis debesys koncentruojasi, nauja žvaigždė ne tik išsaugo besisukančio debesies kampinį pagreitį, bet ir koncentruoja visus jame esančius magnetinius laukus. Magnetinis laukas eina pro protoplanetinį diską ir sukuria didžiules kilpas, gaudydamas dujas, dulkes ir plazmą kaip spąstus ir didindamas dujinę dugno sritį. Šie didžiuliai lankai, pavyzdžiui, ryški kilpų, pripildytų karšta plazma, vainikas, kuris aukštai viršija Saulės fotosferą, gali būti tik tai, kas sukelia pernelyg didelę šviesą. Šie didžiuliai lankai, šildantys, gamina dar daugiau infraraudonųjų spindulių. „Jei galėtume kažkaip patekti į vieną iš šių diskų, formuodami ateities planetas ir pažvelgę į žvaigždę centre, matytume vaizdą, labai panašų į saulėlydį“, - sakė Neil Turner iš NASA Jet Propulsion Laboratory Kalifornijoje). Šiuo atveju diskas nėra lygus ir ne plokščias - magnetiniai laukai sukuria neryškumą, o žvaigždė pašildo dar daugiau dulkių.
„Starlight retardant medžiaga yra ne halo, o ne pačiame diske, bet diskinėje atmosferoje, kurią palaiko magnetiniai laukai“, - sakė Turneris. Jis pridūrė: „Tokių magnetizuotų atmosferų susidarymą paaiškina tai, kad diskas pritraukia dujas į debesis, o tai savo ruožtu prisideda prie žvaigždės augimo“.
Astronomai tikisi toliau tobulinti šį modelį ir stebės daugiau protoplanetinių sistemų su įranga, pvz., SOFIA teleskopu NASA, ALMA teleskopu Čilėje ir James Webb kosminiu teleskopu iš NASA.
