Nieuw onderzoek van wetenschappers van de Queen Mary University of London heeft onthuld hoe langlevende Peter Pan-schijven worden gevormd, die nieuwe inzichten kunnen opleveren in het ontstaan ​​van planeten.

Planeetvormend, of protoplanetaire, schijven zijn gigantische schijven van gas en stof die rond jonge sterren worden gevonden. De onlangs ontdekte Peter Pan-schijven kregen hun naam alsof ze, net als hun fictieve tegenhanger, "nooit volwassen zouden worden", leven ongeveer 5-10 keer langer dan andere typische protoplanetaire schijven.

Hoewel astronomen al sinds 2016 op de hoogte zijn van het bestaan ​​van Peter Pan-schijven, vragen over hoe en waarom deze schijven zo lang leven en de implicaties voor hoe planeten ontstaan, onbeantwoord zijn gelaten.

In dit onderzoek, de wetenschappers gebruikten computersimulaties om te kijken naar een reeks mogelijke startconfiguraties en manieren waarop de schijf evolueert om de combinatie van omstandigheden te onthullen die nodig zijn om Peter Pan-schijven te vormen, die ze 'Neverland's parameters' noemden. Ze ontdekten dat deze schijven zich alleen in eenzame omgevingen vormen, weg van andere sterren, en dat ze veel groter moeten beginnen dan normale schijven.

Dr. Gavin Coleman, eerste auteur van de studie en postdoctoraal onderzoeker aan Queen Mary, zei:"De meeste sterren vormen zich in grote groepen van ongeveer 100, 000 sterren, maar het lijkt erop dat Peter Pan-schijven zich in deze omgevingen niet kunnen vormen. Ze moeten veel meer geïsoleerd zijn van hun stellaire buren, omdat de straling van andere sterren deze schijven zou wegblazen. Ze moeten ook massaal beginnen, dus ze hebben meer gas te verliezen en kunnen daardoor veel langer leven."

Tot de ontdekking van langlevende Peter Pan-schijven, wetenschappers dachten dat alle schijven een levensduur van een paar miljoen jaar hadden en met 10 miljoen jaar vervaagden, wat suggereert dat de planeten erin zich snel moeten vormen.

Dr. Thomas Haworth, een Dorothy Hodgkin Fellow bij Queen Mary, zei:"Het bestaan ​​van deze langlevende schijven was echt verrassend, en uitvinden waarom deze schijven langer kunnen overleven dan verwacht, zou van cruciaal belang kunnen zijn om ons te helpen meer te begrijpen over schijfevolutie en planeetvorming in het algemeen. Een bijzonder interessant punt is dat Peter Pan-schijven tot nu toe alleen zijn gevonden rond sterren met een lage massa, en deze lage massa sterren blijken over het algemeen veel planeten te herbergen. De grote schijfmassa's die we nodig hebben om Peter Pan-schijven te krijgen, kunnen een belangrijk ingrediënt zijn waardoor deze planeten kunnen bestaan."

Vanwege de specifieke omgeving die nodig is voor de vorming van deze schijven wordt verwacht dat ze zeer zeldzaam zijn. Tot dusver, zeven Peter Pan-schijven zijn ontdekt als resultaat van een burgerwetenschappelijke samenwerking tussen NASA en Zooniverse, bekend als het Disk Detective-project.

Dr. Coleman, zei:"Het is geweldig dat de bevindingen van een burgerwetenschapsproject nu nieuw wetenschappelijk onderzoek naar deze unieke schijven voeden, en zou ons zelfs kunnen helpen om planeetvorming beter te begrijpen, een van de belangrijkste problemen in de astrofysica."