Banebrydende undersøgelse afslører hemmeligheder om planetens fødsel omkring snesevis af stjerner
I en række undersøgelser har et hold af astronomer kastet nyt lys over den fascinerende og komplekse proces med planetdannelse. De forbløffende billeder, der er taget ved hjælp af European Southern Observatory's Very Large Telescope (ESO's VLT) i Chile, repræsenterer en af de største undersøgelser nogensinde af planetdannende skiver. Forskningen samler observationer af mere end 80 unge stjerner, der kan have planeter, der dannes omkring sig, hvilket giver astronomer et væld af data og enestående indsigt i, hvordan planeter opstår i forskellige områder af vores galakse.
"Dette er virkelig et skift i vores fagområde," siger Christian Ginski, en underviser ved University of Galway, Irland, og hovedforfatter til en af tre nye artikler offentliggjort i Astronomy &Astrophysics . "Vi er gået fra den intense undersøgelse af individuelle stjernesystemer til denne enorme oversigt over hele stjernedannende områder."
Til dato er mere end 5.000 planeter blevet opdaget, der kredser om andre stjerner end solen, ofte inden for systemer, der er markant forskellige fra vores eget solsystem. For at forstå, hvor og hvordan denne mangfoldighed opstår, må astronomer observere de støv- og gasrige skiver, der omslutter unge stjerner - selve vuggen for planetdannelse. Disse findes bedst i enorme gasskyer, hvor stjernerne selv dannes.
Ligesom modne planetsystemer viser de nye billeder den ekstraordinære mangfoldighed af planetdannende skiver. "Nogle af disse skiver viser enorme spiralarme, formentlig drevet af den indviklede ballet af kredsende planeter," siger Ginski.
"Andre viser ringe og store hulrum skåret ud ved at danne planeter, mens atter andre virker glatte og næsten i dvale blandt al denne travlhed af aktivitet," tilføjer Antonio Garufi, en astronom ved Arcetri Astrophysical Observatory, Italian National Institute for Astrophysics (INAF). og hovedforfatter på et af artiklerne.
Holdet studerede i alt 86 stjerner på tværs af tre forskellige stjernedannende områder af vores galakse:Tyren og Chamaeleon I, begge omkring 600 lysår fra Jorden, og Orion, en gasrig sky omkring 1.600 lysår fra os, dvs. kendt for at være fødestedet for flere stjerner, der er mere massive end solen. Observationerne blev indsamlet af et stort internationalt hold, inklusive videnskabsmænd fra mere end 10 lande.
Holdet var i stand til at indsamle flere nøgleindsigter fra datasættet. For eksempel fandt de i Orion, at stjerner i grupper på to eller flere var mindre tilbøjelige til at have store planetdannende skiver. Dette er et væsentligt resultat i betragtning af, at i modsætning til vores sol har de fleste stjerner i vores galakse ledsagere. Ud over dette antyder det ujævne udseende af skiverne i denne region muligheden for massive planeter indlejret i dem, hvilket kan få skiverne til at vride sig og blive forkert justeret.
Mens planetdannende skiver kan strække sig over afstande hundredvis af gange større end afstanden mellem Jorden og solen, får deres placering flere hundrede lysår fra os dem til at fremstå som små nålestik på nattehimlen. Til at observere diskene brugte holdet det sofistikerede Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch-instrument (SPHERE), monteret på ESO's VLT. SPHEREs avancerede ekstreme adaptive optiksystem korrigerer for de turbulente effekter af Jordens atmosfære, hvilket giver skarpe billeder af skiverne. Dette betød, at holdet var i stand til at afbilde diske omkring stjerner med masser så lave som halvdelen af solens masse, som typisk er for svage til de fleste andre instrumenter, der er tilgængelige i dag.
Yderligere data til undersøgelsen blev opnået ved hjælp af VLT's X-shooter-instrument, som gjorde det muligt for astronomer at bestemme, hvor unge og hvor massive stjernerne er. Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), som ESO er partner i, hjalp på den anden side holdet til at forstå mere om mængden af støv, der omgiver nogle af stjernerne.
Efterhånden som teknologien udvikler sig, håber holdet at dykke endnu dybere ned i hjertet af planetdannende systemer. Det store 39-meter spejl fra ESO's kommende Extremely Large Telescope (ELT) vil for eksempel gøre det muligt for holdet at studere de inderste områder omkring unge stjerner, hvor klippeplaneter som vores egen kan dannes.
Indtil videre giver disse spektakulære billeder forskerne en skatkammer af data, der kan hjælpe med at afsløre mysterierne omkring planetdannelse.
"Det er nærmest poetisk, at de processer, der markerer starten på rejsen mod at danne planeter og i sidste ende liv i vores eget solsystem, skulle være så smukke," slutter Per-Gunnar Valegård, doktorand ved Universitetet i Amsterdam, Holland, der ledede Orion-studiet. Valegård, som også er deltidslærer ved International School Hilversum i Holland, håber, at billederne vil inspirere hans elever til at blive videnskabsmænd i fremtiden.
Denne forskning blev præsenteret i tre artikler for at blive vist i Astronomy &Astrophysics . De præsenterede data blev indsamlet som en del af SPHERE-konsortiets garanterede tidsprogram, såvel som DESTINYS (Disk Evolution Study Through Imaging of Nearby Young Stars) ESO Large Program.
Flere oplysninger: C. Ginski et al., SPHERE-visningen af den stjernedannende region Chamaeleon I. Den fulde folketælling af planetdannende diske med GTO- og DESTINYS-programmer, Astronomi &Astrofysik (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202244005
A. Garufi et al., SPHERE-billedet af Tyrens stjernedannende region. Den fulde folketælling af planetdannende diske med GTO- og DESTINYS-programmer, Astronomi &Astrofysik (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202347586
P.-G. Valegard et al., Disk Evolution Study Through Imaging of Nearby Young Stars (DESTINYS):SPHERE-billedet af den Orion-stjernedannende region, Astronomy &Astrophysics (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202347452
Journaloplysninger: Astronomi og astrofysik
Leveret af ESO
Varme artikler
-
Dannelsen af månen bragte vand til JordenKredit:CC0 Public Domain Jorden er unik i vores solsystem:Det er den eneste jordiske planet med en stor mængde vand og en relativt stor måne, som stabiliserer Jordens akse. Begge var afgørende for -
eROSITA rejser til Rusland for opsendelse i det dybe rum i 2018eROSITA bliver læsset ind i fragtflyet i Münchens lufthavn. Kredit:MPE Den 20. januar 2017, det færdige eROSITA røntgenteleskop gik ombord på et fragtfly og blev transporteret fra München, hvor de -
Pluto forklaretPluto har den mest usædvanlige bane af alle planeterne. Den øverste illustration viser, at Plutos bane er den mest tiltede. Den nederste illustration viser, at der i en kort periode i løbet af året Pl -
Hubble spionerer nysgerrig galakse, der bevæger sig lidt tættere påDette Hubble-billede har Messier 90, en smuk spiralgalakse beliggende omkring 60 millioner lysår fra Mælkevejen i stjernebilledet Jomfruen (Jomfruen). Galaksen er en del af Jomfruklyngen, en samling a
- Tidlig advarselssensor opsnuser skadelig gas i byer
- Nyt billigt Wi-Fi-system forbedrer branddetektion
- Hvordan celler bruger et signalmolekyle til at fornemme deres mikromiljø
- Højtydende SERS-substrat foreslået baseret på 2H-TaS2 og enkeltatomlags guldklynger
- Jordskælvsprognoser kommer et skridt tættere på virkeligheden
- Et-årige missionsefterforskere præsenterer foreløbige resultater på NASA-workshop