Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Baanbrekend onderzoek onthult geheimen over de geboorte van planeten rond tientallen sterren

Dit onderzoek brengt waarnemingen samen van meer dan 80 jonge sterren die mogelijk planeten in spectaculaire schijven om zich heen hebben gevormd. Deze kleine selectie uit het onderzoek toont tien schijven uit de drie regio's van onze Melkweg die in de kranten worden waargenomen. V351 Ori en V1012 Ori bevinden zich in de meest afgelegen van de drie regio's, de gasrijke wolk van Orion, op zo'n 1600 lichtjaar van de aarde. DG Tau, T Tau, HP Tau, MWC758 en GM Aur bevinden zich in het Taurusgebied, terwijl HD 97048, WW Cha en SZ Cha te vinden zijn in Chamaeleon I, die allemaal ongeveer 600 lichtjaar van de aarde verwijderd zijn. Krediet:ESO/C. Ginski, A. Garufi, P.-G. Valegård et al.

In een reeks onderzoeken heeft een team van astronomen nieuw licht geworpen op het fascinerende en complexe proces van planeetvorming. De verbluffende beelden, vastgelegd met de Very Large Telescope (VLT) van de European Southern Observatory (ESO) in Chili, vertegenwoordigen een van de grootste onderzoeken ooit naar planeetvormende schijven. Het onderzoek brengt observaties samen van meer dan 80 jonge sterren waar zich mogelijk planeten omheen vormen, waardoor astronomen een schat aan gegevens en unieke inzichten krijgen over hoe planeten ontstaan ​​in verschillende delen van onze Melkweg.



"Dit is echt een verschuiving in ons vakgebied", zegt Christian Ginski, docent aan de Universiteit van Galway, Ierland, en hoofdauteur van een van de drie nieuwe artikelen gepubliceerd in Astronomy &Astrophysics . "We zijn van de intensieve studie van individuele sterrensystemen naar dit enorme overzicht van hele stervormingsgebieden gegaan."

Tot nu toe zijn er meer dan 5.000 planeten ontdekt die rond andere sterren dan de zon draaien, vaak binnen systemen die duidelijk verschillen van ons eigen zonnestelsel. Om te begrijpen waar en hoe deze diversiteit ontstaat, moeten astronomen de stof- en gasrijke schijven observeren die jonge sterren omringen – de bakermat van de planeetvorming. Deze zijn het best te vinden in enorme gaswolken waar de sterren zelf worden gevormd.

Net als volwassen planetenstelsels tonen de nieuwe beelden de buitengewone diversiteit aan planeetvormende schijven. “Sommige van deze schijven vertonen enorme spiraalarmen, vermoedelijk aangedreven door het ingewikkelde ballet van ronddraaiende planeten”, zegt Ginski.

‘Anderen tonen ringen en grote holtes die zijn uitgesneden door het vormen van planeten, terwijl weer andere glad en bijna sluimerend lijken te midden van al deze drukte van activiteit’, voegt Antonio Garufi toe, een astronoom bij het Arcetri Astrophysical Observatory, het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica (INAF). en hoofdauteur van een van de artikelen.

Het team bestudeerde in totaal 86 sterren in drie verschillende stervormingsgebieden van onze Melkweg:Taurus en Chamaeleon I, beide op ongeveer 600 lichtjaar van de aarde, en Orion, een gasrijke wolk op ongeveer 1600 lichtjaar van ons. bekend als de geboorteplaats van verschillende sterren die massiever zijn dan de zon. De waarnemingen zijn verzameld door een groot internationaal team, waaronder wetenschappers uit meer dan tien landen.

Het team kon verschillende belangrijke inzichten uit de dataset halen. In Orion ontdekten ze bijvoorbeeld dat sterren in groepen van twee of meer minder vaak grote planeetvormende schijven hadden. Dit is een significant resultaat, aangezien de meeste sterren in onze Melkweg, in tegenstelling tot onze zon, metgezellen hebben. Daarnaast duidt het ongelijkmatige uiterlijk van de schijven in dit gebied op de mogelijkheid dat er massieve planeten in zijn ingebed, wat ervoor zou kunnen zorgen dat de schijven kromtrekken en niet goed uitgelijnd raken.

ESO-planetaire formatieschijven – Gekleurde infraroodbeelden van planetaire formatie vastgelegd door de Very Large Telescope van de European Southern Observatory. Credit:ESO/Christian Ginski/Universiteit van Galway.

Terwijl planeetvormende schijven zich kunnen uitstrekken over afstanden die honderden keren groter zijn dan de afstand tussen de aarde en de zon, zorgt hun locatie op enkele honderden lichtjaren van ons ervoor dat ze als kleine speldenprikjes aan de nachtelijke hemel verschijnen. Om de schijven te observeren maakte het team gebruik van het geavanceerde Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch-instrument (SPHERE), gemonteerd op ESO's VLT. Het ultramoderne extreem adaptieve optische systeem van SPHERE corrigeert de turbulente effecten van de atmosfeer van de aarde, waardoor scherpe beelden van de schijven ontstaan. Dit betekende dat het team schijven rond sterren met een massa van slechts de helft van de massa van de zon in beeld kon brengen, die doorgaans te zwak zijn voor de meeste andere instrumenten die momenteel beschikbaar zijn.

Aanvullende gegevens voor het onderzoek werden verkregen met behulp van het X-shooter-instrument van de VLT, waarmee astronomen konden bepalen hoe jong en hoe zwaar de sterren zijn. De Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), waarin ESO partner is, heeft het team daarentegen geholpen meer inzicht te krijgen in de hoeveelheid stof rond sommige sterren.

Naarmate de technologie vordert, hoopt het team nog dieper in het hart van planeetvormende systemen te duiken. De grote spiegel van 39 meter van ESO's aanstaande Extremely Large Telescope (ELT) zal het team bijvoorbeeld in staat stellen de binnenste gebieden rond jonge sterren te bestuderen, waar rotsachtige planeten zoals de onze zich zouden kunnen vormen.

Voorlopig bieden deze spectaculaire beelden onderzoekers een schat aan gegevens om de mysteries van planeetvorming te helpen ontrafelen.

"Het is bijna poëtisch dat de processen die het begin markeren van de reis naar het vormen van planeten en uiteindelijk het leven in ons eigen zonnestelsel zo mooi zouden moeten zijn", concludeert Per-Gunnar Valegård, een promovendus aan de Universiteit van Amsterdam, Nederland. die de Orion-studie leidde. Valegård, die ook deeltijddocent is aan de Internationale School Hilversum in Nederland, hoopt dat de beelden zijn leerlingen zullen inspireren om in de toekomst wetenschapper te worden.

Dit onderzoek werd gepresenteerd in drie artikelen die verschenen in Astronomy &Astrophysics . De gepresenteerde gegevens zijn verzameld als onderdeel van het gegarandeerde tijdprogramma van het SPHERE-consortium, evenals het DESTINYS (Disk Evolution Study Through Imaging of Near Young Stars) ESO Large Program.

Meer informatie: C. Ginski et al., De SPHERE-weergave van het stervormingsgebied Chamaeleon I. De volledige telling van planeetvormende schijven met GTO- en DESTINYS-programma's, Astronomie en astrofysica (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202244005

A. Garufi et al., Het SPHERE-beeld van het stervormingsgebied van Taurus. De volledige telling van planeetvormende schijven met GTO- en DESTINYS-programma's, Astronomie en astrofysica (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202347586

P.-G. Valegard et al, Disk Evolution Study Through Imaging of Near Young Stars (DESTINYS):De SPHERE-weergave van het Orion-stervormingsgebied, Astronomie en astrofysica (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202347452

Journaalinformatie: Astronomie en astrofysica

Aangeboden door ESO




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Kan een sluipwesp je fruitgewassen redden?
  2. Onderzoek ontkracht de mythe dat rashonden vatbaarder zijn voor gezondheidsproblemen
  3. Uw smartphone is mogelijk gelinkt aan krokodillenaanvallen in Indonesië
  4. Nieuwe detectietechnieken kunnen droogtetolerantie in oude gewassen detecteren en kunnen nieuwe fokprogramma's informeren
  5. Een 3D-model plantencel maken zonder voedsel
  6. Onze eerste stappen? Fossiel kan zaak voor vroegste voorouder versterken
  7. Is er een verband tussen beweging en geluk?
  8. Hoe lang duurt het voordat zwarte schimmel je doodt?
  9. Hoe Dopamine werkt

Wetenschap