science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Planeten moeten vroeg worden gevormd, studie vondsten

Artistieke voorstelling van het stoffige TYC 8241 2652-systeem zoals het er enkele jaren geleden uit zou kunnen hebben gezien toen het grote hoeveelheden overtollige infraroodstraling uitstraalde. Krediet:Gemini Observatory/AURA-kunstwerk van Lynette Cook. https://www.gemini.edu/node/11836

Wetenschappers hebben bewijs gevonden dat planeten zich in een oogwenk vormen op kosmische schaal. nieuwe resultaten, verkregen met behulp van de gecombineerde kracht van Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Very Large Array (VLA), laat zien dat zeer jonge schijven, met leeftijden tussen 0,1-0,5 miljoen jaar, hebben meer dan genoeg stukken om planetaire systemen te assembleren.

Een raadsel dat wetenschappers al jaren bezighoudt, heeft zojuist een plausibele oplossing gevonden. In recente jaren, astronomen hebben met ALMA schijven over de hele Melkweg gewogen. De studies van 1-3 miljoen jaar oude schijven toonden een tekort aan stof aan in die volwassen schijven om zelfs een enkele gasreuzenplaneet zoals Jupiter te maken, laat staan ​​grotere planeten of groepen gasreuzen zoals we die in ons zonnestelsel zien.

Het antwoord, zegt Łukasz Tychoniec, een afgestudeerde student aan de Leidse Sterrewacht en hoofdauteur van het nieuwe artikel, is dat "we eerder moeten kijken in plaats van te zoeken naar ontbrekende massa." Met zijn medewerkers, Tychoniec gebruikte beelden van ALMA in de Atacama-woestijn in Chili en de VLA in New Mexico om protosterren in de moleculaire wolk van Perseus te bestuderen. een gigantisch stervormingsgebied op ongeveer 1000 lichtjaar afstand.

Men denkt dat deze jonge stellaire systemen tussen de 100, 000 en 500, 000 jaar oud. Als we aannemen dat onze eigen zon 45 'mensenjaren' oud is (in plaats van ongeveer 4,5 miljard jaar), dan zijn die protosterren gelijk aan minder dan twee dagen oud. Maar blijkbaar zijn deze peuters al bezig met het maken van planeten.

Met ALMA en VLA, Tychoniec en medewerkers verzamelden het licht dat wordt uitgestraald door stofkorrels in deze jonge systemen en ontdekten dat de massa in die vaste stoffen meer dan genoeg is om gigantische planeten te maken. Ze vergeleken de gemeten schijfmassa's met de massa's van meer dan 2000 exoplanetaire systemen die tot nu toe bekend zijn. In alle gevallen, ze ontdekten dat hun gemeten stofmassa's gemakkelijk het materiaal konden verklaren dat nodig was om de bekende populatie exoplaneten op te bouwen. Het lijkt erop dat schijven in Perseus geen probleem zullen hebben om exoplaneten te maken die we zo vaak in onze melkweg zien.

"De implicatie van deze ontdekking is diepgaand, " zegt Alex Cridland, een postdoctoraal onderzoeker aan de Leidse Sterrewacht en co-auteur van het artikel. "Al decenia, we dachten dat planeetvorming zou moeten plaatsvinden tijdens de protoplanetaire schijffase, " wanneer de jonge ster tussen de drie en zeven dagen oud is in onze bovenstaande analogie. Dit klinkt misschien niet als veel, maar "door het beginstadium van planeetvorming terug te dringen, moeten we heroverwegen hoe de geboorteplaats van planeten er in werkelijkheid uitzag!" Er gebeurt veel in de eerste paar 'dagen' van het leven van een ster.

Deze opwindende resultaten zullen de ontwikkeling van nieuwe modellen van planeetvorming voeden, waardoor we beter kunnen begrijpen hoe de geboorte van exoplaneten en ons eigen zonnestelsel verloopt.

Het resultaat wordt geaccepteerd voor publicatie in Astronomie en astrofysica .