En undersökning av 44 unga massiva stjärnor för att undersöka planetbildningen visar på dammiga, virvlande skivor - sannolikt kommer att bli nya solsystem. Bilderna togs med instrumentet Gemini Planet Imager (GPI) på Gemini South-teleskopet vid International Gemini Observatory, ett program från NSF:s NOIRLab. Kredit:International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/E. Rich (Michigan University)
Denna mosaik av dammiga, virvlande skivor visar ett urval av bilder tagna från International Gemini Observatory, ett program från NSF:s NOIRLab, som en del av en aldrig tidigare skådad undersökning av 44 unga massiva stjärnor. Ett internationellt team använde Gemini South i Chile för att undersöka planetbildningen och avslöjade en potentiell ung planet med Jupitermassa och bekräftade existensen av två bruna dvärgar. Bilderna kommer att presenteras i sessioner idag vid det 240:e mötet i American Astronomical Society.
Den här slående bilden, tagen av astronomer med hjälp av Gemini South-teleskopet i Chile, är en del av en stor undersökning av 44 unga, massiva stjärnor av instrumentet Gemini Planet Imager (GPI), som avbildade deras dammiga planetbildande skivor – sannolikt att bli nya solsystem – i nära-infrarött ljus. Undersökningen visade att skivorna som kretsar runt stjärnor upp till tre gånger solens massa tenderar att ha ringar, medan skivor runt stjärnor som är mer massiva än tre solmassor inte har det. Detta tyder på att de mer massiva stjärnorna kan bilda planeter något annorlunda.
Planeter bildas i skivor av gas och damm som omger unga stjärnor som bara är några miljoner år gamla och GPI är ett av få instrument i världen som kan lösa dessa skivor. Tidigare observationer har visat att ringar, gjorda av stora och små dammkorn samt gas, ofta ses i dessa skivor. Exakt vad som skapar dessa ringar är osäkert, men de har tillskrivits nyfödda planeter som interagerar med skivan.
Astronomer som genomförde en undersökning som heter Gemini-LIGHTS (Gemini-Large Imaging with GPI Herbig/T-Tauri Survey) har försökt svara på några av dessa frågor genom att producera högupplösta bilder av skivorna runt ett urval av 44 stjärnor.
Ett team ledd av University of Michigan postdoktorala forskare Evan Rich och professor John Monnier avbildade 44 mål i en undersökning som heter Gemini-Large Imaging med GPI Herbig/T-tauri Survey, eller Gemini-LIGHTS. Astronomerna upptäckte någon form av damm runt 80 % av de 44 målen. Teamet släppte ett galleri med 6 av de 44 målen som visar en rad olika morfologier som berättar forskarna om dynamiken som händer inom själva skivan. Rich kommer att presentera sammanfattningens resultat vid American Astronomical Societys årsmöte denna månad. Hans studie har också godkänts för publicering i Astronomical Journal . Kredit:Evan Rich, University of Michigan
"Vi vill svara på den grundläggande frågan om hur planeter bildas", säger Evan Rich, som är postdoc vid University of Michigan och huvudförfattare till en ny artikel som beskriver resultaten i The Astronomical Journal . I synnerhet säger han att Gemini-LIGHTS-undersökningen "koncentrerar sig på stjärnor som är mer massiva än solen för att undersöka vilken inverkan en förälderstjärnas massa kan ha på planetbildningsprocessen."
Gemini South fångade bilderna av skivorna i nära-infrarött och polariserat ljus. Den hittade skivor runt 80 % av de 44 riktade stjärnorna, och hittade också en ny kandidatplanet (runt V1295 Aquilae) och tre bruna dvärgar. Två av de bruna dvärgarna (runt stjärnorna (V921 Sco och HD 158643)) hade redan identifierats som kandidater av tidigare observationer och som nu har bekräftats genom dessa observationer; den tredje bruna dvärgen, runt stjärnan HD 101412, är en ny kandidat.
Undersökningens nyckelfynd är dock att skivorna verkar bete sig olika beroende på massan på stjärnan de cirklar. "System med små dammkornsringar finns bara runt stjärnor med massa mindre än tre gånger solens massa", sa Rich. "Detta är viktigt eftersom att bilda planeter tros skapa den ringade strukturen, och våra fynd tyder på att planetbildningsprocessen kan vara annorlunda för stjärnor som är större än tre gånger solens massa."
Denna information kommer att presenteras i en presskonferens och en muntlig presentation idag vid det 240:e American Astronomical Society Meeting.
Denna forskning presenterades i en artikel som ska visas i The Astronomical Journal . + Utforska vidare
