(Phys.org)—In een onderzoekspaper gepubliceerd op 3 april op arXiv.org, astronomen presenteerden een close-up van de circumbinaire schijf HD 142527, verkregen met de Atacama Large Millimeter and submillimeter Array (ALMA) in Chili. De nieuwe waarnemingen onthullen de morfologie en kinematica van de gas- en stofemissie in deze schijf.

HD 142527 is een jong binair systeem met een geschatte leeftijd tussen de 2 en 5 miljoen jaar. Gelegen op zo'n 510 lichtjaar van de aarde, deze dubbelster is vooral bekend om zijn protoplanetaire schijf. De primaire ster van het systeem heeft een massa van ongeveer 2,4 zonsmassa's, terwijl de secundaire ster, met een orbitale straal tussen 15 en 20 AU, is veel minder massief - van 0,1 tot 0,3 zonsmassa's.

Het binaire getal bevindt zich in het midden van een grote elliptische stofholte met een straal van ongeveer 120 AU en van een asymmetrische schijf met een dichte stofsikkel. Het stof is zichtbaar tot een orbitale straal van 300 AU en volgt verschillende spiraalvormige bogen. Bovendien, de primaire ster lijkt te zijn omgeven door een veel kleinere stofschijf.

Nutsvoorzieningen, een team van astronomen onder leiding van Yann Boehler van de Rice University in Houston, Texas, heeft de resultaten gepresenteerd van nieuwe, meer gedetailleerde ALMA-waarnemingen van HD 142527, die nieuwe inzichten in de aard van zijn schijf blootleggen.

"We hebben HD 142527 in beeld gebracht in de stofcontinuümemissie van 0,88 mm en in de ¹³ CO en C ¹⁸ O J=3-2 lijnen met een ruimtelijke resolutie van ongeveer 30-40 AU, ongeveer een factor twee beter dan eerdere waarnemingen, ' staat er in de krant.

Het team van Boehler voerde hun waarnemingen uit op 13 juni, 2015 in dubbele polarisatie met een totale tijd van ongeveer 2,9 uur en ongeveer 1,1 uur op doel. Met de door de onderzoekers verkregen gegevens konden ze de morfologie en kinematica van de gas- en stofemissie analyseren in HD 142527, en vergelijk de resultaten met theoretische schijfmodellen.

Vooral, het team ontdekte dat de cirkelvormige schijf een prominente hoefijzerstructuur vertoont in de stofemissie, terwijl het een meer azimutaal symmetrische morfologie vertoont wanneer het wordt waargenomen in CO-emissielijnen. De gegevens toonden ook aan dat de azimutale variaties in gas- en stofdichtheid een contrast bereiken van 54 voor stofkorrels en 3,75 voor CO-moleculen. Bovendien, de onderzoekers ontdekten een compacte bron van stofcontinuüm en CO-emissie in de stofarme holte op ongeveer 50 AU van de primaire ster.

"De vergelijking met theoretische modellen geeft ook aan dat de stof- en CO-dichtheden variëren met een factor 54 en 3,75, respectievelijk, tussen het minimum en het maximum van de emissie langs de hoefijzerconstructie. Als gevolg hiervan, we meten een gas-stofverhouding van 1,7 in het midden van de stofsikkel, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

De auteurs concludeerden dat dit grote verschil tussen de azimutale verdeling van stof en gas aangeeft dat de hoefijzerstructuur stofdeeltjes azimutaal vasthoudt, evenals radiaal. Ze merkten ook op dat de gemiddelde waarde van de gas-tot-stofverhouding over de circumbinaire schijf veel lager is dan verwacht, wat zou kunnen betekenen dat HD 142527 verder ontwikkeld is dan normale protoplanetaire schijven.

© 2017 Fys.org