Very Large Telescope ser tegn på planetens fødsel

Observationer foretaget med European Southern Observatory's Very Large Telescope (ESO's VLT) har afsløret de afslørende tegn på, at et stjernesystem er ved at blive født. Omkring den unge stjerne AB Aurigae ligger en tæt skive af støv og gas, hvor astronomer har opdaget en fremtrædende spiralstruktur med et 'drejning', der markerer det sted, hvor en planet kan dannes. Det observerede træk kunne være det første direkte bevis på, at en babyplanet opstod.

"Tusinder af exoplaneter er blevet identificeret indtil videre, men lidt er kendt om, hvordan de dannes, " siger Anthony Boccaletti, der ledede undersøgelsen fra Observatoire de Paris, PSL Universitet, Frankrig. Astronomer ved, at planeter er født i støvede skiver, der omgiver unge stjerner, ligesom AB Aurigae, da kold gas og støv klumper sig sammen. De nye observationer med ESO's VLT, udgivet i Astronomi og astrofysik , give afgørende spor for at hjælpe videnskabsmænd med bedre at forstå denne proces.

"Vi er nødt til at observere meget unge systemer for virkelig at fange det øjeblik, hvor planeter dannes, " siger Boccaletti. Men indtil nu havde astronomer ikke været i stand til at tage tilstrækkeligt skarpe og dybe billeder af disse unge skiver til at finde den 'drejning', der markerer stedet, hvor en babyplanet kan komme til at eksistere.

De nye billeder viser en fantastisk spiral af støv og gas omkring AB Aurigae, beliggende 520 lysår væk fra Jorden i stjernebilledet Auriga (Vognevognen). Spiraler af denne type signalerer tilstedeværelsen af ​​babyplaneter, som 'sparker' gassen, skabe "forstyrrelser i disken i form af en bølge, lidt ligesom kølvandet på en båd på en sø, " forklarer Emmanuel Di Folco fra Astrophysics Laboratory of Bordeaux (LAB), Frankrig, som også deltog i undersøgelsen. Når planeten roterer omkring den centrale stjerne, denne bølge bliver formet til en spiralarm. Den meget lyse gule 'twist'-region tæt på midten af ​​det nye AB Aurigae-billede, som ligger i omtrent samme afstand fra stjernen som Neptun fra Solen, er et af disse forstyrrelsessteder, hvor holdet mener, at en planet bliver til.

Observationer af AB Aurigae-systemet lavet for et par år siden med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, hvor ESO er partner, gav de første antydninger af igangværende planetdannelse omkring stjernen. På ALMA-billederne, videnskabsmænd opdagede to spiralarme af gas tæt på stjernen, liggende inden for diskens indre område. Derefter, i 2019 og begyndelsen af ​​2020, Boccaletti og et hold af astronomer fra Frankrig, Taiwan, USA og Belgien satte sig for at fange et klarere billede ved at dreje SPHERE-instrumentet på ESO's VLT i Chile mod stjernen. SPHERE-billederne er de dybeste billeder af AB Aurigae-systemet, der er opnået til dato.

Med SPHEREs kraftfulde billedbehandlingssystem, astronomer kunne se det svagere lys fra små støvkorn og emissioner fra den indre skive. De bekræftede tilstedeværelsen af ​​de spiralarme, der først blev opdaget af ALMA, og opdagede også et andet bemærkelsesværdigt træk, et 'twist', der peger på tilstedeværelsen af ​​igangværende planetdannelse i skiven. "Vridningen forventes fra nogle teoretiske modeller for planetdannelse, " siger medforfatter Anne Dutrey, også på LAB. "Det svarer til forbindelsen mellem to spiraler - den ene snor sig indad planetens kredsløb, den anden udvider sig udad - som slutter sig til planetens placering. De tillader gas og støv fra skiven at samle sig på den dannede planet og få den til at vokse."

ESO er ved at konstruere det 39 meter lange Extremely Large Telescope, som vil trække på ALMAs og SPHEREs banebrydende arbejde for at studere ekstrasolære verdener. Som Boccaletti forklarer, dette kraftfulde teleskop vil give astronomer mulighed for at få endnu mere detaljerede visninger af planeter under fremstilling. "Vi burde være i stand til at se direkte og mere præcist, hvordan gassens dynamik bidrager til dannelsen af ​​planeter, " slutter han.