Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hebben astronomen voor het eerst de puinschijf van de nabije ster HD 53143 op millimetergolflengten in beeld gebracht, en het ziet er niet uit zoals ze hadden verwacht. Op basis van vroege coronagrafische gegevens verwachtten wetenschappers dat ALMA zou bevestigen dat de puinschijf een face-on ring was die bezaaid was met stofdeeltjes. In plaats daarvan namen de waarnemingen een verrassende wending en onthulden ze de meest gecompliceerde en excentrieke puinschijf die tot nu toe is waargenomen. De waarnemingen werden vandaag gepresenteerd tijdens een persconferentie op de 240e bijeenkomst van de American Astronomical Society (AAS) in Pasadena, Californië, en zullen worden gepubliceerd in een komende editie van The Astrophysical Journal Letters (ApJL ).

HD 53143 - een ongeveer miljard jaar oude zonachtige ster op 59,8 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Carina - werd voor het eerst waargenomen met de coronagraphic Advanced Camera for Surveys op de Hubble Space Telescope (HST) in 2006. omgeven door een puinschijf - een gordel van kometen die rond een ster cirkelen die voortdurend botsen en vermalen tot kleiner stof en puin - waarvan wetenschappers eerder dachten dat het een face-on ring was die lijkt op de puinschijf rond onze zon, beter bekend als de Kuipergordel.

De nieuwe waarnemingen zijn gedaan van HD 53143 met behulp van de zeer gevoelige Band 6-ontvangers op ALMA, een observatorium dat wordt samengewerkt door de National Radio Astronomy Observatory (NRAO) van de Amerikaanse National Science Foundation, en hebben onthuld dat de puinschijf van het sterrenstelsel in feite zeer excentriek is . In ringvormige puinschijven bevindt de ster zich meestal in of nabij het midden van de schijf. Maar in elliptisch gevormde excentrische schijven bevindt de ster zich in één brandpunt van de ellips, ver weg van het centrum van de schijf. Dat is het geval met HD 53143, die niet werd gezien in eerdere coronagrafische onderzoeken omdat coronagrafen met opzet het licht van een ster blokkeren om objecten in de buurt duidelijker te kunnen zien. Het sterrenstelsel herbergt mogelijk ook een tweede schijf en ten minste één planeet.

"Tot nu toe hadden wetenschappers nog nooit een puinschijf met zo'n gecompliceerde structuur gezien. Behalve dat het een ellips is met een ster in één focus, heeft het waarschijnlijk ook een tweede binnenschijf die niet goed is uitgelijnd of gekanteld ten opzichte van de buitenste schijf." zei Meredith MacGregor, een assistent-professor bij het Center for Astrophysics and Space Astronomy (CASA) en Department of Astrophysical and Planetary Sciences (APS) aan CU Boulder, en de hoofdauteur van het onderzoek. "Om deze structuur te produceren, moet er een planeet of planeten in het systeem zijn die het materiaal in de schijf door de zwaartekracht verstoren."

Dit excentriciteitsniveau, zei MacGregor, maakt HD 53143 de meest excentrische puinschijf die tot nu toe is waargenomen, twee keer zo excentriek als de Fomalhaut-puinschijf, die MacGregor in 2017 met behulp van ALMA volledig in beeld heeft gebracht op millimetergolflengten. "Tot nu toe hebben we geen veel schijven met een aanzienlijke excentriciteit. Over het algemeen verwachten we niet dat schijven erg excentriek zijn, tenzij iets, zoals een planeet, ze beeldhouwt en dwingt om excentriek te zijn. Zonder die kracht hebben banen de neiging om rond te draaien, zoals we zien in ons eigen zonnestelsel."

Belangrijk is dat MacGregor opmerkt dat puinschijven niet alleen verzamelingen stof en stenen in de ruimte zijn. Ze zijn een historisch verslag van planetaire vorming en hoe planetaire systemen in de loop van de tijd evolueren. en een kijkje in hun toekomst geven. "We kunnen de vorming van de aarde en het zonnestelsel niet rechtstreeks bestuderen, maar we kunnen andere systemen bestuderen die lijken op maar jonger zijn dan de onze. Het is een beetje alsof we terugkijken in de tijd", zei ze. "Puinschijven zijn het fossielenbestand van planeetvorming, en dit nieuwe resultaat is een bevestiging dat er nog veel meer te leren is van deze systemen en dat kennis een glimp kan geven van de gecompliceerde dynamiek van jonge sterrenstelsels die vergelijkbaar zijn met ons eigen zonnestelsel. "

Dr. Joe Pesce, NSF-programmamedewerker voor ALMA, voegde toe:"Overal waar we kijken vinden we planeten, en deze fantastische resultaten van ALMA laten ons zien hoe planeten ontstaan ​​- zowel rond andere sterren als in ons eigen zonnestelsel. Dit onderzoek toont aan hoe astronomie werkt en hoe vooruitgang wordt geboekt, niet alleen informerend over wat we weten over het veld, maar ook over onszelf." + Verder verkennen

Exoplaneten in puinschijven