Astronomer fanger sjældne billeder af planetdannende skiver omkring stjerner

Et internationalt hold af astronomer har taget 15 billeder af de indre rande af planetdannende skiver, der er placeret hundreder af lysår væk. Disse skiver af støv og gas, i form ligner en musikplade, dannes omkring unge stjerner. Billederne kaster nyt lys over, hvordan planetsystemer er dannet. De blev offentliggjort i tidsskriftet Astronomi og astrofysik .

For at forstå hvordan planetsystemer, inklusive vores egne, tage form, du skal studere deres oprindelse. Planetdannende eller protoplanetariske skiver er dannet i samklang med den stjerne, de omgiver. Støvkornene i skiverne kan vokse til større kroppe, hvilket i sidste ende fører til dannelsen af ​​planeter. Klippeplaneter som Jorden menes at dannes i de indre områder af protoplanetariske skiver, mindre end fem astronomiske enheder (fem gange Jord-sol-afstanden) fra den stjerne, som skiven har dannet sig omkring.

Før denne nye undersøgelse, flere billeder af disse diske var blevet taget med de største enkeltspejlteleskoper, men disse kan ikke fange deres fineste detaljer. "På disse billeder, regionerne tæt på stjernen, hvor klippeplaneter dannes, er kun dækket af få pixels, " siger hovedforfatter Jacques Kluska fra KU Leuven i Belgien. "Vi var nødt til at visualisere disse detaljer for at kunne identificere mønstre, der kunne forråde planetdannelsen og for at karakterisere egenskaberne af skiverne." Dette krævede en helt anden observationsteknik. "Jeg Jeg er begejstret for, at vi nu for første gang har 15 af disse billeder, " sagde Kluska.

Billedrekonstruktion

Kluska og hans kolleger skabte billederne ved European Southern Observatory (ESO) i Chile ved at bruge en teknik kaldet infrarød interferometri. Ved at bruge ESO's PIONIER-instrument, de kombinerede lyset indsamlet af fire teleskoper ved Very Large Telescope-observatoriet for at fange skiverne i detaljer. Imidlertid, denne teknik leverer ikke et billede af den observerede kilde. Detaljerne på diskene skulle gendannes med en matematisk rekonstruktionsteknik. Denne teknik ligner, hvordan det første billede af et sort hul blev taget. "Vi var nødt til at fjerne lyset fra stjernen, da det forhindrede detaljeniveauet, vi kunne se på diskene, " forklarer Kluska.

"At skelne detaljer i skalaen af ​​kredsløb af klippeplaneter som Jorden eller Jupiter (som du kan se på billederne) - en brøkdel af afstanden mellem Jorden og solen - svarer til at kunne se et menneske på Månen, eller for at skelne et hår på 10 km afstand, " bemærker Jean-Philippe Berger fra Université Grenoble-Alpes, der som hovedefterforsker stod for arbejdet med PIONIER-instrumentet. "Infrarød interferometri bliver rutinemæssigt brugt til at afdække de mindste detaljer af astronomiske objekter. Kombinationen af ​​denne teknik med avanceret matematik giver os endelig mulighed for at omdanne resultaterne af disse observationer til billeder."

Uregelmæssigheder

Nogle fund skiller sig umiddelbart ud fra billederne. "Du kan se, at nogle pletter er lysere eller mindre lyse, ligesom på billederne ovenfor:dette antyder processer, der kan føre til planetdannelse. For eksempel:der kan være ustabiliteter i skiven, der kan føre til hvirvler, hvor skiven ophober korn af rumstøv, der kan vokse og udvikle sig til en planet."

Holdet vil lave yderligere forskning for at identificere, hvad der kan ligge bag disse uregelmæssigheder. Kluska vil også lave nye observationer for at få endnu flere detaljer og for direkte at overvære planetdannelsen i de områder inden for skiverne, der ligger tæt på stjernen. Derudover Kluska leder et hold, der er begyndt at studere 11 diske omkring andre, ældre typer stjerner også omgivet af støvskiver, da det menes, at disse også kan spire planeter.

Undersøgelsen "Et familieportræt af diske indvendige fælge omkring Herbig Ae/Be-stjerner:Jagt efter warps, ringe, selvskygge og fejljusteringer i de indre astronomiske enheder" af Jacques Kluska, Jean-Philippe Berger et al. blev udgivet i Astronomi og astrofysik .