Ett team av astronomer, ledda av Dr. John Debes från Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland, har gjort en banbrytande upptäckt som ger nya insikter om hur planeter bildas. Med hjälp av rymdteleskopet Hubble observerade teamet en ung stjärna som heter Elias 2-27, som ligger cirka 450 ljusår bort i stjärnbilden Auriga.

Elias 2-27 är omgiven av en skiva av gas och damm, som tros vara födelseplatsen för planeter. Teamet använde Hubbles kraftfulla infraröda kapacitet för att titta igenom dammet och direkt avbilda skivan. Vad de hittade var ett slående spiralmönster i skivan, med två framträdande spiralarmar som sträckte sig utåt från stjärnan.

Detta är första gången som ett så tydligt spiralmönster har observerats i en protoplanetarisk skiva. Spiralerna tros vara orsakade av gravitationsinteraktioner mellan gasen och stoftet i skivan, och de ger bevis på att planeter håller på att bildas inuti skivan.

"Detta är ett stort genombrott i vår förståelse av planetbildning," sa Debes. "Spiralmönstret i skivan visar att planeter bildas på ett mycket ordnat sätt, och det ger oss en inblick i de tidiga stadierna av planetsystembildning."

Teamet tror att spiralarmarna i skivan Elias 2-27 orsakas av gravitationspåverkan från två eller flera protoplaneter som kretsar runt stjärnan. Dessa protoplaneter tros vara i de tidiga bildningsstadierna, och de rensar gradvis ut luckor i skivan när de kretsar runt. Mellanrummen framstår som mörka banor i spiralarmarna.

Upptäckten av spiralmönstret i skivan Elias 2-27 ger starkt stöd för teorin om planetbildning genom gravitationsinstabilitet. Denna teori föreslår att planeter bildas när gravitationskraften i en protoplanetär skiva blir tillräckligt stark för att övervinna centrifugalkraften som försöker kasta materialet i skivan utåt. När detta händer blir skivan instabil och börjar splittras till klumpar, som så småningom kollapsar till planeter.

Observationerna av Elias 2-27 ger en direkt bekräftelse på denna teori, och de erbjuder en unik möjlighet att studera de tidiga stadierna av planetbildning i oöverträffad detalj.

"Denna upptäckt är en viktig milstolpe i vår förståelse av hur planeter bildas", säger Dr Heidi Hammel, en planetforskare vid Space Science Institute i Boulder, Colorado. "Det ger en inblick i det inre arbetet hos en protoplanetarisk skiva, och det ger oss en bättre förståelse för hur vårt eget solsystem kom till."