science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Eerste radiodetectie van eenzame planeetschijf toont overeenkomsten tussen sterren en planeetachtige objecten

Artist impression van de gas- en stofschijf rond het planeetachtige object OTS44. Eerste radio-waarnemingen geven aan dat OTS44 zich op dezelfde manier heeft gevormd als een jonge ster. Krediet:Johan Olofsson (U Valparaiso &MPIA)

Eerste radio-observaties van de eenzame, planeetachtig object OTS44 onthult een stoffige protoplanetaire schijf die erg lijkt op schijven rond jonge sterren. Dit is onverwacht, aangezien modellen van ster- en planeetvorming die vorming voorspellen vanuit een instortende wolk, een centraal object vormen met de omringende schijf, zou niet mogelijk moeten zijn voor dergelijke objecten met een lage massa. Blijkbaar, sterren en planeetachtige objecten lijken meer op elkaar dan eerder werd gedacht. de bevinding, door een internationaal team onder leiding van Amelia Bayo en met inbegrip van verschillende astronomen van het Max Planck Instituut voor Astronomie, is gepubliceerd in Astrofysische journaalbrieven .

Een nieuwe studie van de eenzame, planeetachtig object OTS44 heeft aangetoond dat dit object zich op dezelfde manier heeft gevormd als gewone sterren en bruine dwergen - een verrassend resultaat dat de huidige modellen van ster- en planeetvorming op de proef stelt. De studie door een groep astronomen, geleid door Amelia Bayo van de Universiteit van Valparaiso en waarbij verschillende astronomen van het Max Planck Instituut voor Astronomie betrokken waren, gebruikte het ALMA-observatorium in Chili om stof te detecteren van de schijf rond OTS44.

Deze detectie leverde massaschattingen op voor het stof in de schijf, die OTS44 op een rij zetten met sterren en bruine dwergen (dat wil zeggen, mislukte sterren met te weinig massa voor duurzame kernfusie):Al deze objecten, het lijkt, redelijk vergelijkbare eigenschappen hebben, inclusief een vergelijkbare verhouding tussen de stofmassa in de schijf en de massa van het centrale object. De bevindingen vormen een aanvulling op eerder onderzoek waaruit bleek dat OTS44 nog steeds groeit door materie van zijn schijf naar zichzelf te trekken - een andere veelbetekenende overeenkomst tussen het object en jonge sterren.

Overeenkomsten met jonge sterren

Bij elkaar genomen, dit is overtuigend bewijs dat OTS44 op dezelfde manier is gevormd als sterren en bruine dwergen, namelijk door het instorten van een wolk van gas en stof. Maar afgaande op de huidige modellen van ster- en planeetvorming, het zou niet mogelijk moeten zijn dat een object met een lage massa als OTS44 zich op deze manier vormt. Een alternatieve manier, de vorming van meerdere objecten in één keer, met onder andere objecten met een lage massa zoals OTS44, wordt tegengesproken door de waarnemingen, die dergelijke begeleidende objecten nergens in de buurt van OTS44 laten zien.

De sterkte van de straling die wordt ontvangen van het stof op millimetergolflengte suggereert ook de aanwezigheid van grote, millimeter grote stofkorrels. Dit, te, is verrassend. Onder de omstandigheden in de schijf van een object met een lage massa, stof zal naar verwachting niet samenklonteren om deze grootte (of groter) te bereiken. In plaats daarvan, de OTS44-stofkorrels lijken te groeien - en zijn misschien zelfs op weg om een ​​mini-maan rond het object te vormen; een andere overeenkomst met sterren en hun planetenstelsels.

Amelia Bayo (Universiteit van Valparaiso), die dit onderzoek leidde, zegt:"Hoe meer we weten over OTS44, hoe groter de overeenkomsten met een jonge ster. Maar zijn massa is zo laag dat de theorie ons vertelt dat hij niet gevormd kan zijn als een ster!"

Thomas Henning van het Max Planck Instituut voor Astronomie voegt hieraan toe:"Het is verbazingwekkend hoe we met een observatorium als ALMA een halve aardmassa aan stof kunnen zien draaien rond een object met tien keer de massa van Jupiter op een afstand van 500 lichtjaar. Maar de nieuwe gegevens laten ook de grens van ons begrip zien. er valt nog veel te leren over de vorming van astronomische objecten met een lage massa!"