science >> Wetenschap >  >> Astronomie

astronomen beelden stoffige schijven af, ontdekken metgezellen van verre sterren

Een onderzoek van 44 jonge massieve sterren om planeetvorming te onderzoeken, toont stoffige, wervelende schijven - die waarschijnlijk nieuwe zonnestelsels zullen worden. De beelden zijn gemaakt met het Gemini Planet Imager (GPI)-instrument op de Gemini South-telescoop van het International Gemini Observatory, een programma van NSF's NOIRLab. Krediet:International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/E. Rich (Universiteit van Michigan)

Dit mozaïek van stoffige, wervelende schijven toont een voorbeeld van beelden die zijn vastgelegd met het International Gemini Observatory, een programma van NSF's NOIRLab, als onderdeel van een ongekend onderzoek van 44 jonge massieve sterren. Een internationaal team gebruikte Gemini South in Chili om planeetvorming te onderzoeken en ontdekte een potentiële jonge Jupiter-massaplaneet, en bevestigde het bestaan ​​van twee bruine dwergen. De beelden zullen vandaag in sessies worden gepresenteerd tijdens de 240e bijeenkomst van de American Astronomical Society.

Deze opvallende opname, gemaakt door astronomen met behulp van de Gemini South-telescoop in Chili, maakt deel uit van een groot onderzoek van 44 jonge, massieve sterren door het Gemini Planet Imager (GPI)-instrument, dat hun stoffige planeetvormende schijven in beeld bracht - waarschijnlijk nieuw worden zonnestelsels - in nabij-infrarood licht. Uit het onderzoek bleek dat de schijven die rond sterren tot drie keer de massa van de zon cirkelen, meestal ringen hebben, terwijl schijven rond sterren die zwaarder zijn dan drie zonsmassa's dat niet hebben. Dit suggereert dat de zwaardere sterren planeten op een iets andere manier kunnen vormen.

Planeten worden gevormd in schijven van gas en stof die jonge sterren omringen die slechts een paar miljoen jaar oud zijn en GPI is een van de weinige instrumenten ter wereld die deze schijven kan oplossen. Eerdere waarnemingen hebben uitgewezen dat in deze schijven vaak ringen, gemaakt van grote en kleine stofkorrels en gas, worden gezien. Wat deze ringen precies creëert, is onzeker, maar ze zijn toegeschreven aan pasgeboren planeten die in wisselwerking staan ​​met de schijf.

Astronomen die een onderzoek uitvoeren met de naam Gemini-LIGHTS (Gemini-Large Imaging with GPI Herbig/T-Tauri Survey) hebben geprobeerd een aantal van deze vragen te beantwoorden door afbeeldingen met hoge resolutie te maken van de schijven rond een monster van 44 sterren.

Een team onder leiding van postdoctoraal onderzoeker Evan Rich van de Universiteit van Michigan en professor John Monnier heeft 44 doelen in beeld gebracht in een onderzoek genaamd Gemini-Large Imaging with GPI Herbig/T-tauri Survey, of Gemini-LIGHTS. De astronomen ontdekten een vorm van stof rond 80% van de 44 doelen. Het team heeft een galerij vrijgegeven van 6 van de 44 doelen met een reeks verschillende morfologieën die de onderzoekers vertellen over de dynamiek die zich in de schijf zelf afspeelt. Rich zal deze maand de bevindingen van de samenvatting presenteren op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society. Zijn studie is ook geaccepteerd voor publicatie in het Astronomical Journal . Krediet:Evan Rich, Universiteit van Michigan

"We willen de fundamentele vraag beantwoorden over hoe planeten ontstaan", zegt Evan Rich, een postdoc aan de Universiteit van Michigan en de hoofdauteur van een nieuw artikel waarin de resultaten worden beschreven in The Astronomical Journal . Hij zegt met name dat het Gemini-LIGHTS-onderzoek "zich concentreert op sterren die massiever zijn dan de zon om de invloed te onderzoeken die de massa van een moederster zou kunnen hebben op het planeetvormingsproces."

Gemini South legde de beelden van de schijven vast in nabij-infrarood en gepolariseerd licht. Het vond schijven rond 80% van de 44 beoogde sterren, en vond ook een nieuwe kandidaat-planeet (rond V1295 Aquilae) en drie bruine dwergen. Twee van de bruine dwergen (rond de sterren (V921 Sco en HD 158643)) waren door eerdere waarnemingen al als kandidaten geïdentificeerd en zijn nu door deze waarnemingen bevestigd; de derde bruine dwerg, rond de ster HD 101412, is een nieuwe kandidaat.

De belangrijkste bevinding van het onderzoek is echter dat de schijven zich verschillend lijken te gedragen, afhankelijk van de massa van de ster waar ze omheen cirkelen. "Systemen met kleine stof-korrelringen worden alleen gevonden rond sterren met een massa van minder dan drie keer de massa van de zon", zei Rich. "Dit is belangrijk omdat wordt aangenomen dat het vormen van planeten de ringstructuur creëert, en onze bevindingen suggereren dat het proces van planeetvorming anders kan zijn voor sterren die groter zijn dan drie keer de massa van de zon."

Deze informatie zal vandaag worden gepresenteerd in een persconferentie en mondelinge presentatie op de 240e American Astronomical Society Meeting.

Dit onderzoek werd gepresenteerd in een paper dat zal verschijnen in The Astronomical Journal . + Verder verkennen

Hubble ontdekt vlam Nevel's verschroeiende sterren kunnen planeetvorming stoppen