Forskare som använde ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) fann en liten dammkoncentration i skivan runt TW Hydrae, den närmaste unga stjärnan. Det är mycket möjligt att en planet växer eller håller på att bildas i denna koncentration. Detta är första gången som den exakta platsen där kalla material bildar fröet till en planet har identifierats i skivan runt en ung stjärna.

Den unga stjärnan TW Hydrae, ligger 194 ljusår bort i stjärnbilden Hydra, är den närmaste stjärnan runt vilken planeter kan bildas. Dess omgivande dammskiva är det bästa målet för att studera processen för planetbildning.

Tidigare ALMA-observationer avslöjade att skivan är sammansatt av koncentriska ringar. Nu, nya ALMA-observationer med högre känslighet avslöjade en tidigare okänd liten klump i den planetbildande skivan. Klumpen är förlängd längs skivans rotationsriktning, med en bredd som är ungefär lika med avståndet mellan solen och jorden, och en längd på ungefär fyra och en halv gånger så mycket.

"Klumpens sanna natur är fortfarande inte klar, " säger Takashi Tsukagoshi vid National Astronomical Observatory i Japan och huvudförfattaren till forskningsartikeln. "Det kan vara en "cirkumplanetär" skiva som matar en spädbarnsplanet i storleken av Neptunus. Eller så kan det vara så att virvlande gas drar upp dammpartiklarna."

Planeter bildas i skivor av gas och damm runt unga stjärnor. Mikrometerstora dammpartiklar håller ihop för att växa till större korn, stenar, och slutligen en planet. Teoretiska studier förutspår att en spädbarnsplanet är omgiven av en "cirkumplanetär" skiva, en liten struktur inom den större dammskivan runt stjärnan. Planeten samlar material genom denna cirkumplanetära skiva. Det är viktigt att hitta en sådan cirkumplanetär skiva för att förstå slutskedet av planetens tillväxt.

Kallt damm och gas i skivorna runt unga stjärnor är svåra att se i synligt ljus, men de sänder ut radiovågor. Med sin höga känslighet och upplösning för sådana radiovågor, ALMA är ett av de mest kraftfulla instrumenten för att studera planeternas tillkomst.

Dock, ljusstyrkan och den långsträckta formen på strukturen som avslöjats av ALMA stämmer inte exakt överens med teoretiska förutsägelser för cirkumplanetära skivor. Det kan vara en gasvirvel, som också förväntas bildas här och där kring en ung stjärna. Att bara hitta en enda dammklump vid denna tidpunkt strider också mot teoretiska studier. Så forskargruppen kunde inte nå ett definitivt svar på den dammiga klumpens natur.

"Även om vi inte har en robust slutsats, " säger Tsukagoshi, "Att peka ut den exakta platsen för planetbildning är mycket värdefullt för oss. Därefter kommer vi att få ALMA-bilder med ännu högre upplösning för att avslöja temperaturfördelningen i klumpen för att leta efter antydningar om en planet inuti. Vi planerar också att observera den med Subaru Teleskop i infrarött för att se om det finns het gas runt en potentiell planet."

Dessa observationsresultat publicerades som T. Tsukagoshi et al. "Upptäckt av ett au-skala överskott i millimeteremission från den protoplanetära skivan runt TW Hya" i Astrofysiska tidskriftsbrev den 10 juni, 2019.