Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

En Rosetta-sten til planetdannelse

Dette billede viser skiven omkring den unge stjerne AB Aurigae i polariseret nær-infrarødt lys som set med European Very Large Telescopes SPHERE-instrument. Målinger af skivens molekylære komponenter ved millimeterbølgelængder afslører flere uventede egenskaber, herunder en varmere temperatur, mere støv, og mangel på svovl. Kredit:ESO/Boccaletti et al.

Planeter er dannet af skiven af ​​gas og støv omkring en stjerne, men mekanismerne for at gøre det er ufuldkomment forstået. Gas er den vigtigste drivkraft i den dynamiske udvikling af planeter, for eksempel, fordi det er den dominerende komponent af disken (efter masse). Tidsskalaen, som gassen spreder sig over, bestemmer tidsskalaen for planetdannelse, alligevel er dens fordeling i diske lige begyndt at blive nøje målt. Tilsvarende den kemiske sammensætning af gassen bestemmer sammensætningen af ​​de fremtidige planeter og deres atmosfærer, men selv efter årtiers undersøgelse af protoplanetariske diske, deres kemiske sammensætning er dårligt begrænset; selv gas-til-støv-forholdene er stort set ukendte.

De detaljerede karakteriseringer af individuelle kilder giver indsigt i den fysiske og kemiske natur af protoplanetariske diske. Stjernen AB Aurigae er et meget studeret system, der er vært for en ung overgangsdisk, en skive med huller, der tyder på, at de nydannes af planeter. Beliggende 536 lysår (plus-eller-minus 1%) fra Solen, det er tæt nok på at være en fremragende kandidat til at studere den rumlige fordeling af gas og støv i detaljer. CfA-astronomen Romane Le Gal var medlem af et hold, der brugte NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA) til at observere AB Aur-gasskiven ved høj rumlig opløsning i CO-emissionslinjerne, H2CO, HCN, også; kombineret med arkiveringsresultater, deres datasæt omfatter i alt sytten forskellige spektrale træk. Forskerne, for første gang på en overgangsdisk, kortlagt gasdensiteten og gas-til-støv-forholdet, fandt ud af, at det var mindre end forventet - halvdelen af ​​den interstellare mellemværdi eller endda nogle steder så meget som fire gange mindre.

Forskellige molekyler blev set spore forskellige områder af disken, for eksempel konvolutten eller overfladen. Holdet målte den gennemsnitlige disktemperatur til at være omkring 39K, varmere end anslået i andre diske. Ikke mindst, deres kemiske analyse bestemte de relative mængder af kemikalierne og fandt (afhængigt af nogle antagelser), at svovl er stærkt udtømt sammenlignet med solsystemets værdi. Det nye papirs primære konklusion, at den planetdannende skive omkring denne massive unge stjerne er væsentligt anderledes end forventet, fremhæver vigtigheden af ​​at lave så detaljerede observationer af skiver omkring massive stjerner.


Varme artikler