• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Ett otroligt brett utbud av planetbildande skivor

    Nya bilder från SPHERE-instrumentet på ESO:s Very Large Telescope avslöjar de dammiga skivorna som omger närliggande unga stjärnor i större detalj än vad som tidigare uppnåtts. De visar en bisarr variation av former, storlekar och strukturer, inklusive de troliga effekterna av planeter som fortfarande håller på att bildas. Kredit:Fotografier:ESO/H. Avenhaus et al./DARTT-S samarbete

    Med ett instrument vid Very Large Telescope i Chile observerade forskare vid ETH Zürich planetbildande skivor runt unga stjärnor som liknar solen 4, 5 miljarder år sedan. Förvånande, diskarna är väldigt olika. Uppgifterna kommer att bidra till att kasta mer ljus över planeternas bildningsprocesser.

    Ett instrument, som delvis utvecklades och byggdes vid ETH Zürich, har nu varit särskilt framgångsrik i att studera nyfödda stjärnor som fortfarande är omgivna av gas och damm. Med SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) vid European Southern Observatory (ESO), astronomer från ETH Zürich och Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg kunde ta bilder av planetbildande skivor runt de unga stjärnorna:dessa skivor, kallas protoplanetära skivor, existerar kring så kallade TTauri-stjärnor – förfäderna till vår sol – samt runt de mer massiva syskonen som kallas Herbig Ae/Be-stjärnor. Hittills fokuserade astronomer mest på Herbig Ae/Be-stjärnor i sina studier, men med en ny, ambitiöst program som heter DARTTS-S (Disks Around TTauri Stars with SPHERE), Henning Avenhaus och Sascha Quanz, tidigare och nuvarande medlemmar av NCCR PlanetS vid ETH Zürich, har nu kunnat använda SPHEREs kapacitet för att genomföra en undersökning av TTauri-diskar.

    Resultaten för de första åtta stjärnorna släpps i en tidning publicerad av Astronomisk tidskrift . "Vi kunde inte bara tydligt detektera alla åtta diskarna, sammanfattar Henning Avenhaus, "men, förvånande, de såg alla väldigt olika ut, särskilt med avseende på deras storlek." Medan vissa av dem bara kunde upptäckas med en radie på 80 au (80 gånger avståndet Sol-Jord och ungefär dubbelt det genomsnittliga avståndet Sol-Pluto), andra kunde spåras till häpnadsväckande 700 au. "De flesta av skivorna visade sig visa ringar, ett fenomen känt från tidigare observationer av mer massiva stjärnor, " förklarar Sascha Quanz:"Men, ingen av dem visade spiralstrukturer, vilket är ett fenomen som ses regelbundet i Herbig diskar." En nyckelfråga är nu att förstå var denna skillnad kommer ifrån och vad det betyder för planetbildningen runt olika typer av stjärnor.

    Börja på en dålig grund

    Så framgångsrikt som projektet var, det började på en dålig grund, som Henning Avenhaus minns:"Medan det första förslaget att genomföra sådana observationer skrevs redan i mars 2013 och fick högt betyg (då med användning av det äldre NACO-instrumentet), oväntade arbeten som måste utföras på instrumentet gjorde det omöjligt att ta data." Detsamma hände igen i september 2013. Återigen, instrumentet var inte tillgängligt. Ett tredje försök i mars 2014 gav den begärda schemaläggningen – i mars 2015, när Henning Avenhaus flög till teleskopet bara för att få reda på att instrumentet (fortfarande NACO) hade ett fel kvällen innan observationerna skulle starta. Inte för att det spelade någon roll:Vind och moln gjorde det omöjligt att observera ändå.

    Vid denna tidpunkt, teamet bestämde sig för att byta till det nya instrumentet – SPHERE – och fick sina första observationer planerade i mars 2016. Den här gången, det fungerade:både instrumentet och vädret var väluppfostrade, som Henning Avenhaus minns:"Jag var närvarande på Cerro Paranal, platsen för Very Large Telescope, arbetar genom nätterna för att utföra observationerna och toppar då och då ut ur kontrollrummet för att bege sig till teleskopplattformen och förundras över den imponerande uppvisningen av stjärnor."

    Uppgifterna som togs under flera nätter i mars 2016 och året därpå var av mycket hög kvalitet. Mer än fem år efter idén till programmet, forskarna belönas nu med resultat som kommer att bidra till att belysa bildningsprocesserna för planeter. "Denna högkvalitativa datamängd visar imponerande kraften hos SPHERE för dessa observationer och ökar avsevärt antalet planetariska plantskolor som studeras i hög upplösning, vilket gör det möjligt för oss att så småningom få ett statistiskt grepp om planetbildningen, " sammanfattar Sascha Quanz. Ytterligare resultat av DARTTS-S-programmet och liknande observationer med ALMA-radioteleskopet i Chile borde bidra till detta.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com