En planetdannende skive, der stadig fødes af moderskyen

Stjernesystemer som vores egen form inde i interstellare skyer af gas og støv, der kollapser og producerer unge stjerner omgivet af protoplanetariske skiver. Planeter dannes i disse protoplanetariske skiver, efterlader klare huller, som for nylig er blevet observeret i udviklede systemer, på det tidspunkt, hvor moderskyen er blevet ryddet ud. ALMA har nu afsløret en udviklet protoplanetarisk disk med et stort mellemrum, der stadig fødes af den omgivende sky via store tilvækst filamenter. Dette viser, at ophobning af materiale på den protoplanetariske skive fortsætter i tider længere end tidligere antaget, påvirker udviklingen af ​​det fremtidige planetsystem.

Et hold af astronomer ledet af Dr. Felipe Alves fra Center for Astrokemiske Studier (CAS) ved Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) brugte Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) til at studere akkretionsprocessen i stjerneobjektet [BHB2007] 1, et system placeret i spidsen af ​​Pipe Molecular Cloud. ALMA-dataene afslører en skive af støv og gas omkring protostjernen, og store filamenter af gas omkring denne skive. Forskerne fortolker disse filamenter som tilvækst-streamere, der fodrer disken med materiale udvundet fra den omgivende sky.

Disken genbehandler det ophobede materiale, leverer det til protostjernen. Den observerede struktur er meget usædvanlig for stjerneobjekter på dette trin af udviklingen - med en anslået alder på 1, 000, 000 år - når cirkumstellære skiver allerede er dannet og modnet til planetdannelse. "Vi var ret overraskede over at se så fremtrædende tilvækstfilamenter falde ned i disken, " sagde Alves. "Accretion filament aktiviteten viser, at disken stadig vokser, mens den samtidig plejer protostjernen."

Holdet rapporterer også tilstedeværelsen af ​​et enormt hulrum i disken. Hulrummet har en bredde på 70 astronomiske enheder, og det omfatter en kompakt zone af varm molekylær gas. Ud over, supplerende data ved radiofrekvenser fra Very Large Array (VLA) peger på eksistensen af ​​ikke-termisk emission på det samme sted, hvor den varme gas blev detekteret. Disse to bevislinjer indikerer, at et substellart objekt - en ung kæmpeplanet eller brun dværg - er til stede i hulrummet. Da denne ledsager samler materiale fra disken, det varmer gassen op og driver muligvis stærke ioniserede vinde og/eller jetfly. Holdet vurderer, at et objekt med en masse mellem 4 og 70 Jupiter-masser er nødvendigt for at producere det observerede hul i skiven.

"Vi præsenterer et nyt tilfælde af stjerne- og planetdannelse, der sker i tandem, " siger Paola Caselli, direktør i MPE og leder af CAS-gruppen. "Vores observationer peger kraftigt på, at protoplanetariske skiver bliver ved med at ophobe materiale, også efter planetdannelsen er startet. Dette er vigtigt, fordi det friske materiale, der falder ned på skiven, vil påvirke både den kemiske sammensætning af det fremtidige planetsystem og den dynamiske udvikling af hele skiven." Disse observationer sætter også nye tidsbegrænsninger for planetdannelse og diskudvikling, kaste lys over, hvordan stjernesystemer som vores egne er skulptureret fra den originale sky.