(Phys.org)—Een nieuwe studie gebaseerd op waarnemingen uitgevoerd via de Zurich imaging polarimeter (ZIMPOL) onthult inzichten in de aard van een protoplanetaire schijf rond de ster HD 169142. Het onderzoek, gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 24 november op arXiv.org, onthult substructuren en offsets in de stofverdeling van het binnenste deel van de schijf.

Gelegen op zo'n 380 lichtjaar van de aarde, HD 169142 is een jonge (ongeveer zes miljoen jaar oude) Herbig Ae/Be-ster die ongeveer twee keer massiever is dan onze zon. Het is bekend dat de ster in een baan om ten minste één massieve gasreuzenplaneet draait en een protoplanetaire schijf heeft.

De schijf rond HD 169142 is het doelwit geweest van talrijke waarnemingen van het nabij-infrarood tot het mm-golflengtebereik. Uit deze waarnemingen bleek dat deze schijf bestaat uit dikke banden van stof, gescheiden door diepe gaten. HD 169142 bleek een holte te hebben met een straal van ongeveer 16 AU en een ringvormige opening aanwezig bij ongeveer 32 tot 56 AU. Meer recent onderzoek ontdekte een resterende schijf op ongeveer 0,16 tot 0,48 AU van de ster, en een derde, Er werd dit jaar een smalle opening gevonden op een afstand van ongeveer 85 AE van de ster.

Nutsvoorzieningen, een groep astronomen onder leiding van Gesa H.-M. Bertrang voerde nieuwe waarnemingen uit van HD 169142 met als doel meer details te leren over de structuur en eigenschappen van zijn schijf. Voor hun studie, ze gebruikten de ZIMPOL-polarimeter, dat is een subsysteem van het Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch-instrument (SPHERE) van de Very Large Telescope (VLT) in Chili.

ZIMPOL stelde het team in staat om de schijf tot 3,5 AU van de ster te onderzoeken en de schijf te traceren tot ongeveer 126 AU. Deze waarnemingen bevestigden over het algemeen eerdere resultaten en onthulden aanwijzingen voor planeet-schijfinteracties, zoals kleinschalige constructies, ster-schijf offsets, en mogelijk bewegende schaduwen.

"In dit werk, presenteren we onze nieuwe SPHERE/ZIMPOL-gegevens op HD 169142, die de eerder gevonden spleetstructuur bevestigen en nog onopgemerkte aanwijzingen onthullen voor planeet-schijfinteracties in de vorm van substructuren en offsets in de stofverdeling van het binnenste deel van de schijf, ' staat er in de krant.

Het onderzoek bevestigt dat de schijf rond HD 169142 plat is, zelf-schaduw en is interactie met de ster.

Vooral, de studie onthulde complexe, onregelmatige onderstructuur van de binnenring van de schijf en de offset positie ten opzichte van de ster. Deze ring vertoont ook een dip in de oppervlaktehelderheid. De onderzoekers suggereren dat deze resultaten kunnen worden verklaard door drie gigantische planeten, gevestigd op 15, 35 en 45 AU van de ster, die zowel de heldere binnenring met zijn onderstructuren als de omringende opening zou kunnen vormen.

De studie vond ook dat de opening die de heldere binnenring scheidt van de buitenste schijf niet ringvormig is, zoals eerdere waarnemingen suggereren, maar van elliptische vorm. Volgens de auteurs van het artikel, dit kan te wijten zijn aan een cirkelvormige buitenste schijf die wordt waargenomen onder een helling van 13 graden.

In het algemeen, waarnemingen uitgevoerd door Bertrangs team werpen een nieuw licht op de aard van de schijf rond HD 169142 en zouden onze kennis over vele aspecten van ster- en planetaire vorming kunnen verbeteren. Dit komt omdat circumstellaire schijven rond jonge sterren de sleutel zijn om deze vormingsprocessen te begrijpen. Het bestuderen van schijfevolutie en verspreiding zou een beter begrip kunnen bieden van de oorsprong van planetaire systemen.

© 2017 Fys.org