Aldrig før set fase af planetfødsel afsløret

Kunstners indtryk af disken og gasstrømmene omkring HD 142527

Denne kunstners indtryk viser gasskiven og kosmisk støv omkring den unge stjerne HD 142527. Astronomer, der bruger Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) teleskopet, har set enorme gasstrømme flyde hen over hullet i skiven. Dette er de første direkte observationer af disse vandløb. (Billedkredit: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / M. Kornmesser (ESO))



Astronomer, der studerer en nyfødt stjerne, har fået et detaljeret glimt af planeter, der dannes omkring den, og afslører en aldrig før set fase af planetarisk udvikling.



Store gasgigantplaneter ser ud til at rydde et hul i skiven af ​​materiale, der omgiver stjernen og bruge tyngdekraften til at kanalisere materiale hen over hullet til det indre og hjælpe stjernen med at vokse. Teoretiske simuleringer har forudsagt sådanne broer mellem ydre og indre dele af diske, der omgiver stjerner, men ingen er blevet observeret direkte indtil nu.

Et internationalt team af astronomer har brugt det delvist færdige Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) til at studere en ung stjerne omkring 450 lysår fra Jorden. De identificerede to tynde filamenter af gas, der strømmede fra den ydre disk til den indre, over et bredt hul, der blev skåret af unge planeter.



'I øjeblikket er den eneste mekanisme, der er kendt for at producere sådanne gap-crossing tætte molekylære strømme, med resterende kulilte mere diffust spredt ud i hullet, planetformation,' siger forsker Simon Casassus fra University of Chile til demokratija.eu i en e -mail. [ Video: Babyplaneter danner broen omkring stjernen ]

Observationer foretaget med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) teleskopet af gasskiven og kosmisk støv omkring den unge stjerne HD 142527, der viser enorme gasstrømme, der strømmer hen over hullet i skiven. Dette er de første direkte observationer af disse vandløb.

Observationer foretaget med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) teleskopet af gasskiven og kosmisk støv omkring den unge stjerne HD 142527, der viser enorme gasstrømme, der strømmer hen over hullet i skiven. Dette er de første direkte observationer af disse vandløb.(Billedkredit: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), S. Casassus et al.)



Lukker hullet

Langt fra Jorden nærmer den nye stjerne HD 142527 slutningen på sin dannelsesproces. Omkring 2 millioner år gammel er den unge stjerne cirka dobbelt så massiv som solen, selvom den stadig vokser langsomt. En skive med roterende støv og gas, der er tilovers fra dens dannelse, omgiver stjernen, og af dette materiale skabes planeter.

Når babyplaneter eller planetesimaler rejser gennem disken, absorberer de materialet omkring dem og skaber huller. Sådanne stier er set i en række nyfødte systemer. HD 142527 kan prale af et hul, der starter på et punkt svarende til Saturns position i solsystemet og strækker sig udad 14 gange så langt. Kløften, som forskere tidligere havde målt, er så stor, at flere planeter ville være nødvendige for at rense den for snavs.



Ved at bruge ALMA til at observere systemet har Casassus og hans team fundet ud af, at hullet ikke er helt tomt. To filamenter når fra den ydre skive til den indre, hvilket indikerer, at der findes mindst to unge planeter i rummet.

Planeternes tyngdekraft trækker materiale fra den ydre ring indad. Men mens noget af gassen og støvet falder i kredsløb omkring de unge gasgiganter, overskrider en brøkdel af det planetesimale og rejser i stedet til den indre disk. Til sidst absorberer stjernen materialet.

Disse broer er vigtige for den fortsatte vækst af systemets unge sol. Den indre skive omkring stjernen er for lille til at opretholde dens vækst; Casassus og hans team konkluderede, at disken omkring HD 142527 ville blive opbrugt inden for et år uden en bro. Planeter, der leder materiale fra den ydre skive til den indre, hjælper med at nære deres stjerne.

Processen vil dog ikke fortsætte for evigt.

'Til sidst vil de proto-gasformige giganter udtømme materialet inden for deres indflydelsesradius,' sagde Casassus. 'Hvor meget materiale vil have faldet, på hvilke tidsskalaer, og hvordan dette påvirker planetens placering og eventuelle migration er alle åbne spørgsmål inden for planets dannelse. Vores observationer er et skridt fremad. '

Pas på Mellemrummet

Udover at afsløre broerne mellem de to diske viste ALMA's detaljerede målinger, at hullerne ikke var helt tomme. I stedet indeholder de spor af kulilte.

'Denne restgas blev forudsagt af alle dynamiske beregninger, men tidligere påvisninger var ikke så klare og direkte som ALMA-resultatet,' sagde Casassus.

Dataene blev taget af ALMA i løbet af sit første observationsår. Arrayen af ​​66 teleskoper, der er oprettet i Chile, er stadig under opførelse, men skulle være afsluttet i år, hvor Casassus planlægger at observere systemet mere detaljeret.

Selvom filamenternes tætte gas ville forhindre et direkte udsyn til de unge planeter, studerede systemet ved den højere opløsning af afsluttet ALMA kunne afsløre knuder langs filamenterne, der kunne betegne deres placering.

Samtidig kunne en mere præcis undersøgelse af den resterende gas i hullerne hjælpe astronomer med at indsnævre massen af ​​de udviklende planeter.

Forskningen blev offentliggjort online i dag (2. januar) i tidsskriftet Natur .

Følg demokratija.eu på Twitter @Spacedotcom . Vi er også igang Facebook & Google+ .