Een nieuw door astronomen ontwikkeld model verklaart waarom zustersterren die uit dezelfde gas- en stofwolk ontstaan ​​zo veel op elkaar lijken. Hun bevindingen hebben ook implicaties voor het begrijpen van de vorming van planeten rond sterren.

Het model, dat vandaag werd gepresenteerd tijdens een bijeenkomst van de American Astronomical Society, volgt hoe het gas in moleculaire wolken samendrukt om sterren te vormen. Simulaties voorspellen dat deze wolken steeds turbulenter worden en structuren ontwikkelen zoals die rond protosterren worden waargenomen – een bewijs van de complexe bewegingen van pasgeboren sterren en de schijven die ze omhullen.

Deze simulaties laten ook zien hoe turbulent gas schijven vormt door stofkorrels ter grootte van een micrometer te verdelen over de dunne, stoffige ringen die gewoonlijk worden waargenomen bij planeetvormende schijven.

"Turbulentie speelt een belangrijke rol bij het mengen van de rotsachtige bouwstenen van planeten door de hele schijf", zegt Zachary Hafen, een postdoctoraal onderzoeker op de afdeling astronomie van de Universiteit van Texas in Austin. ‘Dit verklaart waarom broers en zussen de neiging hebben om planeten met dezelfde samenstelling te herbergen, ook al zijn ze in verschillende delen van dezelfde schijf ontstaan.’

De vorming van sterren is een complex proces. Moleculaire wolken in de ruimte storten in de loop van miljoenen tot miljarden jaren in, waardoor kleinere en dichtere klonten van gas en stof ontstaan. Binnen deze klonten creëren turbulente bewegingen zakken met gecomprimeerd gas die omstandigheden kunnen bereiken die geschikt zijn voor stervorming. In de dichte, binnenste gebieden stort het gas onder zijn eigen zwaartekracht in en vormt een protoster – de zaden van toekomstige sterren. Ondertussen omringt het resterende gas de protoster en vormt een circumstellaire schijf die de geboorteplaats is van planeten.

Wetenschappers moeten nog precies observeren en begrijpen hoe gaswolken instorten om sterren te vormen. Maar astronomen hebben enorme vooruitgang geboekt in het begrijpen van wat de eigenschappen van deze sterren en hun geboorteschijven bepaalt. Ze weten bijvoorbeeld dat pasgeboren sterren ongelooflijk snelle rotators zijn, met oppervlaktesnelheden van soms meer dan 100 kilometer per seconde.

Astronomen ontdekten ook dat de binnenrand van de omringende schijven – waar zich naar verwachting planeten zullen vormen – opmerkelijk uniform is.

"Ongeacht de massa of schijfradius van de protoster is de temperatuur aan de rand van de binnenste schijf vrijwel hetzelfde", aldus Hafen. "Dus welk proces dan ook deze temperatuur bepaalt, moet behoorlijk universeel zijn, en we denken dat dat proces iets te maken heeft met turbulentie."