Waarnemingen gedaan met de Very Large Telescope (ESO's VLT) van de European Southern Observatory (ESO's VLT) hebben de veelbetekenende tekenen onthuld van de geboorte van een stersysteem. Rond de jonge ster AB Aurigae ligt een dichte schijf van stof en gas waarin astronomen een prominente spiraalstructuur met een 'draaiing' hebben waargenomen die de plaats markeert waar zich een planeet zou kunnen vormen. Het waargenomen kenmerk zou het eerste directe bewijs kunnen zijn van het ontstaan ​​van een babyplaneet.

"Duizenden exoplaneten zijn tot nu toe geïdentificeerd, maar er is weinig bekend over hoe ze zich vormen, " zegt Anthony Boccaletti die de studie leidde van het Observatoire de Paris, PSL-universiteit, Frankrijk. Astronomen weten dat planeten worden geboren in stoffige schijven rond jonge sterren, zoals AB Aurigae, terwijl koud gas en stof samenklonteren. De nieuwe waarnemingen met ESO's VLT, gepubliceerd in Astronomie en astrofysica , leveren cruciale aanwijzingen om wetenschappers te helpen dit proces beter te begrijpen.

"We moeten zeer jonge systemen observeren om echt het moment vast te leggen waarop planeten worden gevormd, ", zegt Boccaletti. Maar tot nu toe waren astronomen niet in staat om voldoende scherpe en diepe beelden van deze jonge schijven te maken om de 'twist' te vinden die de plek markeert waar een babyplaneet zou kunnen ontstaan.

De nieuwe beelden tonen een verbluffende spiraal van stof en gas rond AB Aurigae, op 520 lichtjaar afstand van de aarde in het sterrenbeeld Auriga (De wagenmenner). Spiralen van dit type signaleren de aanwezigheid van babyplaneten, die het gas 'kicken', het creëren van "storingen in de schijf in de vorm van een golf, een beetje zoals het kielzog van een boot op een meer, " legt Emmanuel Di Folco van het Astrophysics Laboratory van Bordeaux (LAB) uit, Frankrijk, die ook meededen aan het onderzoek. Terwijl de planeet rond de centrale ster draait, deze golf krijgt de vorm van een spiraalarm. Het zeer felgele 'twist'-gebied dicht bij het centrum van het nieuwe AB Aurigae-beeld, die op ongeveer dezelfde afstand van de ster ligt als Neptunus van de zon, is een van deze verstoringslocaties waar het team denkt dat er een planeet wordt gemaakt.

Waarnemingen van het AB Aurigae-systeem een ​​paar jaar geleden gedaan met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, waarin ESO een partner is, leverden de eerste aanwijzingen voor de voortdurende planeetvorming rond de ster. In de ALMA-beelden wetenschappers zagen twee spiraalarmen van gas dicht bij de ster, die in het binnenste gebied van de schijf liggen. Vervolgens, in 2019 en begin 2020, Boccaletti en een team van astronomen uit Frankrijk, Taiwan, de VS en België wilden een duidelijker beeld vastleggen door het SPHERE-instrument van ESO's VLT in Chili naar de ster te draaien. De SPHERE-beelden zijn de diepste beelden van het AB Aurigae-systeem die tot nu toe zijn verkregen.

Met het krachtige beeldvormingssysteem van SPHERE, astronomen konden het zwakkere licht zien van kleine stofkorrels en emissies afkomstig van de binnenste schijf. Ze bevestigden de aanwezigheid van de spiraalarmen die voor het eerst werden gedetecteerd door ALMA en zagen ook een ander opmerkelijk kenmerk, een draai', dat wijst op de aanwezigheid van voortdurende planeetvorming in de schijf. "De wending wordt verwacht van sommige theoretische modellen van planeetvorming, " zegt co-auteur Anne Dutrey, ook bij LAB. "Het komt overeen met de verbinding van twee spiralen - een die naar binnen kronkelt van de baan van de planeet, de andere breidt zich naar buiten uit - die samenkomen op de locatie van de planeet. Ze laten gas en stof van de schijf toe om op de vormende planeet te groeien en te laten groeien."

ESO bouwt de 39-meter Extremely Large Telescope, die zal putten uit het baanbrekende werk van ALMA en SPHERE om werelden buiten het zonnestelsel te bestuderen. Zoals Boccaletti uitlegt, met deze krachtige telescoop kunnen astronomen nog gedetailleerdere beelden krijgen van planeten in wording. "We zouden direct en nauwkeuriger moeten kunnen zien hoe de dynamiek van het gas bijdraagt ​​aan de vorming van planeten, " concludeert hij.