Mange planetsystemer fordamper for tidligt i tynd luft

Når stjerner fødes, store skyer af gas og støv dannes, der er kendt som circumstellar discs. Forskning ved ph.d. kandidat Francisca Concha-Ramírez viser, at stærk stråling fra nabostjerner snart fordamper støvet i disse skiver, som kan forhindre planetdannelse på et tidligt tidspunkt. Ph.D. forsvar den 6. april.

Har du nogensinde stirret på nattehimlen og spekuleret på, hvor vi kommer fra? Francisca Concha-Ramírez' ph.d. forskning bringer os et skridt nærmere et svar. Hun studerede cirkumstellare skiver, fjerne forfædre til planetsystemer. "Dette er enorme roterende skiver af gas og støv, der udvikler sig omkring unge stjerner. Støvet i disse skiver kan i sidste ende danne planeter, men hvis der er stjerner i nærheden, støvet fordampes hurtigt. Planeter skal derfor dannes, før støvet ødelægges."

Vanskelige udregninger

Ved hjælp af simuleringer, Concha-Ramírez beregnede massen af ​​tusindvis af disse skiver. Massen er i høj grad lig med mængden af ​​støv i en skive. Beregningerne skulle tage højde for alle vekselvirkningerne mellem skiverne og stjernerne, hvilket gjorde dem ekstremt komplicerede. "Vores beregninger var så komplekse, at vi var nødt til at anmode om adgang til Cartesius, den hollandske nationale supercomputer, " siger Concha-Ramírez. "Og selv med så kraftig en computer, det tog stadig to uger, før vi havde et resultat."

Lys-fordampning

Concha-Ramírez sammenlignede derefter resultaterne af simuleringerne med observationer såsom billeder af Orion-stjernebilledet. "Vores simuleringer matchede observationerne. Vi så, at skiver med mange nabostjerner var lettere end skiver med få nabostjerner. Strålingen fra stjerner fordamper støvet i skiverne i en proces, som vi kalder fotofordampning. Fotofordampning er den største årsag til skiverne. ' vægttab."

Kosmisk kollision

Concha-Ramírez' forskningsresultater har interessante konsekvenser for vores ideer om vores solsystems oprindelse. For at vores solsystem er blevet, hvad det er nu, der må være sket noget i dens tidlige år for at lade den undslippe den stærke stråling fra andre stjerner. "En kollision kan have fundet sted mellem vores cirkumstellare skive [som senere blev til solsystemet, red.] og en anden disk, " siger Concha-Ramírez. "Vi kan se beviser for dette på kanten af ​​vores solsystem, i området af planeten Neptun. Her er der pludselig meget færre asteroider, hvilket tyder på, at en anden disk kunne have nappet materiale. Og der er et andet interessant spor om, at der kunne have været en kollision mellem skiver:asteroider, der, i forhold til Jorden, kredser om solen på et andet plan. Disse asteroider kommer sandsynligvis fra en anden disk."

Populær videnskab

Concha-Ramírez er klar over, at hun ikke er den eneste, der har spørgsmål om universet. Hun kan lide at tale om astronomi i sin spanske blog og podcasts, der tiltrækker tusindvis af lyttere og læsere, og hjalp med at opsætte Astronomy on Tap, astronomiforedrag i Grand Café de Burcht i Leiden. "At søge svar er en del af at være menneske. Jeg elsker astronomi og dele det med andre, " forklarer hun. "Mange mennesker tror, ​​de ikke er kloge nok til at forstå astronomi. Jeg er uenig. Alt kan forklares på en sådan måde, at det bliver forståeligt for enhver."