Waar komen babyplaneten vandaan? Welnu, deze waarneming van een jonge ster, die lijkt op een solaire ringvormige protoplanetaire schijf, kan een antwoord bieden.
Dit prachtige beeld vastgelegd door de krachtige telescoop van het Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) - Atakam's grote millimeter-range rooster (ALMA) - in Chili, toont een schijf van gas en stof rond de TW Hydra ster van 10 miljoen jaar oud, dicht genoeg bij ons ( 175 lichtjaren van de aarde). We observeren vooral één vlak van het omloopvlak van het sterrensysteem - dit zijn de gebieden waar toekomstige planeten ronddraaien.
En dit doet denken aan hoe de planeten van kinderen zich in deze donkere ruimtes vormen. Hun zwaartekracht veegt het stof weg nadat de TW Hydra is gevormd.
"Eerdere studies met optische en radiotelescopen bevestigen dat TW Hydra een prominente schijf herbergt met functies die duidelijk impliceren dat de planeten zich beginnen te verenigen," zei Sean Andrews van het Harvard-Smithsonian Astrophysics Centre in Cambridge, Massachusetts. En gepubliceerd in een tijdschrift Astrophysical Journal Letters.
Waarnemingen van jonge sterrenstelsels zoals TW Hydra spelen de rol van tijdcapsules in het verleden van ons zonnestelsel. Het is alsof ons "proto" zonnestelsel ongeveer 4, 5 miljard jaar geleden naar een buitenaardse waarnemer zou kijken.
Met het meten van de afstand van de gaten van stof van de centrale ster, realiseerden astronomen zich dat waarschijnlijke planeten worden gevormd in 20 en 40 a. komt van de ster, die overeenkomt met de geschatte orbitale afstanden Uranus en Pluto van de Zon, respectievelijk. Maar er is ook een ruimte in de buurt van de ster, die er heel bekend uitziet. "De nieuwe ALMA-foto's tonen de schijf in ongekend detail en onthullen een reeks concentrische, stoffige, heldere ringen en donkere openingen, inclusief intrigerende functies die erop kunnen wijzen dat er een planeet met een aardachtige baan wordt gevormd", zei Andrews.
Planetaire formatiemodellen tonen een logische betekenis. Nadat de ster is gevormd en kernfusie in de kern is gestart, worden het gas en stof uit de moleculaire wolk, die in het begin werden geboren, vervolgens samengevoegd tot een stoffige roterende schijf rond de jonge ster. Terwijl de schijf afkoelt, begint het materiaal aan elkaar te kleven. Stofklonten ontwikkelen zich tot rotsachtige planetomalen, die meer stof en brokstukken vegen om protoplaneten te vormen. Na miljoenen en miljarden jaren veranderen ze in planeten.
Vanuit het gezichtspunt van de waarnemer zal de adhesie van het materiaal de openingen in de protoplanetaire schijf doorsnijden, en een patroon vormen dat te zien is in deze verbluffende observatie van ALMA.
Om de verborgen stofruimte van TW Hydra van dichterbij te bekijken, werd de kracht van de ALMA-waarneming vergroot toen een langdurige basisconfiguratie werd opgenomen in zijn hoge resolutie. De matrix bestaat uit 66 radioantennes, dus wanneer ze maximaal geschakeld zijn (waardoor de basislijn van het observatorium toeneemt), worden ze gescheiden door 15 kilometer (meer dan 9 mijl). Hierdoor kan het systeem zijn gevoeligheid vergroten om zeer kleine details in het midden van het stersysteem te zien, wat ons een ongekend beeld geeft van de protoplanetaire kloof in slechts 1 a. e. van een ster - in een baan die identiek is aan de baanafstand van de aarde van de zon. "Dit is de hoogste ruimtelijke resolutie van het beeld van een protoplanetaire schijf ooit ontvangen van ALMA, en het zal niet gemakkelijk zijn om het in de toekomst te verslaan!" Andrews toegevoegd.
Deze verbluffende observatie kwam pas een week nadat de Extra Large Array in New Mexico gedetailleerde beelden uitbracht van materiaalclusters gevormd in de protoplanetaire opening in de schijf rondom de HL Taurus ster die 1 miljoen jaar oud was. De HL Taurus-ster werd ook bestudeerd met behulp van ALMA en haar waarnemingen in 2014 werden door astronomen beschouwd als "revolutionair". Dit was tenslotte het eerste bewijs dat we de vorming van een kinderplaneet konden vastleggen.
Niettemin kunnen deze nieuwe observaties van TW Hydra als nog meer revolutionair worden beschouwd, omdat deze ster veel dichter bij de aarde staat en ons in staat stelt om meer details te zien in de wieg van de planeet van de kinderen.
Nu hopen sterrenkundigen beide stellaire protoplanetaire ruimten te vergelijken om te zien hoe werelden rond sterren in hun vormende jaren worden geboren. En we hebben heel veel geluk met HL Taurus en TW Hydra (twee sterren met een leeftijd van 1 miljoen en 10 miljoen jaar). Ze zullen tenslotte helpen bij het samenstellen van een beeld van de vroege evolutie van de planeten. Tegelijkertijd kunnen we een diepe reis maken, vol met ontdekkingen over hoe ons zonnestelsel zich 4, 5 miljard jaar geleden ontwikkelde.
